พีซีแบบติดตั้งบนแร็ค
การประมวลผลแบบฝังตัว
คอมพิวเตอร์พกพาอุตสาหกรรม
แท็บเล็ตที่ทนทาน
โน้ตบุ๊กที่ทนทาน
พีซีแผงอุตสาหกรรม
อุปกรณ์พกพาที่ทนทาน
แอดวานเทค อินดัสเทรียล พีซี
I. บทนำ
การ ขั้วต่อ DB9มักถูกเรียกผิดๆ ว่า “DB‑9” คือ ขั้วต่อ D-subminiature 9 พิน ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ การสื่อสารแบบอนุกรมโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน บนพื้นฐานของ RS‑232 ระบบ แม้ว่าชื่อที่ถูกต้องคือ ดีอี-9 (สะท้อนถึงขนาด E-shell ที่เล็กลง) คำว่า DB9 ได้กลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากความนิยมที่มีมาอย่างยาวนาน ตัวเชื่อมต่อนี้มีคุณสมบัติ เปลือกโลหะรูปสี่เหลี่ยมคางหมู ที่ให้ไว้ การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า และให้ความมั่นใจ พอดีอย่างปลอดภัย ระหว่างอุปกรณ์
เดิมพัฒนามาเพื่อใช้งานใน คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในยุคแรกๆขั้วต่อ DB9 กลายเป็นสิ่งสำคัญใน อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์รุ่นเก่า, การเชื่อมต่อ หนู- คีย์บอร์ด- โมเด็ม, และ อุปกรณ์อุตสาหกรรม. แม้ว่ามาตรฐานสมัยใหม่จะสูงขึ้นเช่น ยูเอสบี และ อีเธอร์เน็ตDB9 ยังคงมีความสำคัญใน ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม- ระบบฝังตัว, และ ฮาร์ดแวร์เครือข่าย เนื่องจากมัน ความเรียบง่าย- ความน่าเชื่อถือ, และ ต้นทุนการดำเนินการต่ำ-
ไม่ว่าคุณจะทำงานกับ พีแอลซี, ก พอร์ตคอนโซลเราเตอร์หรือ เครื่องสแกนบาร์โค้ด RS‑232DB9 ที่ได้มาตรฐาน พินเอาต์- โครงสร้างที่แข็งแกร่งและการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องผ่าน อะแดปเตอร์ USB เป็นอนุกรม ทำให้เป็นโซลูชันที่วิศวกรและช่างเทคนิคหลายคนเลือกใช้ ในบทความนี้ เราจะสำรวจ ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค- ฟังก์ชันพิน- คุณสมบัติการออกแบบ, และ การประยุกต์ใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง ของตัวเชื่อมต่อ DB9 เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจถึงความเกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่องของมัน
ประเด็นสำคัญ
-
DB9 เป็นขั้วต่อ D‑Sub 9 พิน ใช้กันทั่วไปสำหรับ การสื่อสารแบบอนุกรม RS‑232-
-
ชื่อเรียกที่ถูกต้องคือ ดีอี-9แต่ “DB9” ยังคงเป็นคำศัพท์มาตรฐานอุตสาหกรรม
-
ขั้วต่อมีคุณลักษณะ เปลือกรูปสี่เหลี่ยมคางหมูเพื่อให้มั่นใจถึงการวางแนวที่ถูกต้องและความทนทานเชิงกล
-
พินแต่ละอันใน DB9 มี ฟังก์ชันสัญญาณเฉพาะรองรับการส่งข้อมูลและการควบคุมการไหลของฮาร์ดแวร์
-
ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายใน ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม- อินเทอร์เฟซ PLC- อุปกรณ์ทดสอบ, และ ระบบเดิม-
-
ประเภทการเชื่อมต่อ รวมถึงการบัดกรี IDC การจีบ และการติดตั้งบน PCB ช่วยให้สามารถปรับใช้ได้อย่างยืดหยุ่น
-
อะแดปเตอร์ USB เป็น DB9 และ ตัวแปลงอนุกรมเป็นอีเธอร์เน็ต ช่วยบูรณาการอุปกรณ์ DB9 เข้ากับระบบสมัยใหม่
-
เมื่อเปรียบเทียบกับพอร์ตสมัยใหม่เช่น USB, DB9 มี ความเร็วต่ำลง แต่ ความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น และ การสนับสนุนระยะยาว-
-
DB9 ไม่สามารถใช้แทนขั้วต่อ D-Sub อื่นๆ ได้ เช่น VGA (DE‑15) เนื่องจากมีพินเอาต์และฟังก์ชันที่แตกต่างกัน
-
DB9 ยังคงเป็น โซลูชันที่เชื่อถือได้และมีมาตรฐาน สำหรับวิศวกรที่ทำงานกับฮาร์ดแวร์การสื่อสารแบบอนุกรม
II. การออกแบบทางกายภาพและรูปแบบต่างๆ
การ ขั้วต่อ DB9, หรือเรียกอย่างถูกต้องว่า ดีอี-9, เป็นสมาชิกของ ตระกูลตัวเชื่อมต่อ D‑Subminiature. มันแตกต่าง เปลือกหอยรูปตัว D เป็นมากกว่าแค่สัญลักษณ์ภาพ—มันช่วยรับประกัน การจัดตำแหน่งที่เหมาะสม- ป้องกันการผสมพันธุ์ที่ไม่ถูกต้องและมีส่วนช่วยทำให้ เสถียรภาพเชิงกลแม้ว่าจะมีขนาดกะทัดรัด แต่ DB9 ได้รับการออกแบบมาเพื่อ ความทนทาน และ ความสะดวกในการใช้งานทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม การพาณิชย์ และระบบฝังตัว
ก. ฟอร์มแฟกเตอร์และเชลล์
ขั้วต่อ DB9 มีคุณลักษณะ เปลือกโลหะหรือพลาสติกรูปสี่เหลี่ยมคางหมูโดยทั่วไปจะเรียกกันว่า ขนาดอีเชลล์ปัจจัยรูปแบบนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เชื่อมต่อได้สนิทเท่านั้น แต่ยังให้ การป้องกัน EMI/RFI เพื่อลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การกำหนดค่า 9 พิน จัดเรียงเป็นสองแถวสลับกัน ห้าแถวบนและสี่แถวล่าง การจัดวางแบบนี้ช่วยประหยัดพื้นที่และยังคงรักษาการเชื่อมต่อไฟฟ้าให้แน่นหนา
-
ขนาดกะทัดรัด สำหรับการติดตั้งที่แน่นหนา
-
รูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู ช่วยให้แน่ใจว่ามีการวางแนวที่ถูกต้อง
-
การกราวด์เปลือกหอย ปรับปรุงภูมิคุ้มกันเสียง
ข. การก่อสร้างและเพศ
ขั้วต่อ DB9 มีให้เลือกทั้ง ตัวผู้ (ปลั๊ก) และ ตัวเมีย (ภาชนะ) แบบฟอร์ม. ขั้วต่อตัวผู้ โดยทั่วไปจะมีหมุดที่เปิดเผยในขณะที่ หญิง เวอร์ชันประกอบด้วยซ็อกเก็ตที่สอดคล้องกัน เวอร์ชันที่แบ่งตามเพศเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับบทบาทของอุปกรณ์DTE (อุปกรณ์ปลายทางข้อมูล) หรือ DCE (อุปกรณ์สื่อสารข้อมูล)-
-
DB9 ตัวผู้: หมุดโผล่ 9 อัน
-
DB9 ตัวเมีย: 9 ช่องรับสัญญาณ
-
ช่วยกำหนดทิศทางสัญญาณในการสื่อสาร RS‑232
C. รูปแบบการเชื่อมต่อ
มีรูปแบบการเชื่อมต่อ DB9 หลายประเภทให้เลือกใช้ตามความต้องการที่แตกต่างกัน:
-
ประเภทบัดกรี:แบบดั้งเดิม ทนทานสูง แต่ใช้เวลาในการประกอบนาน
-
IDC (Insulation Displacement Contact): การประกอบอย่างรวดเร็วโดยใช้สายริบบิ้น
-
ประเภทการจีบ:มีพินที่สามารถเปลี่ยนได้ในสนาม ซึ่งพบได้ทั่วไปในระบบโมดูลาร์
-
การติดตั้ง PCB: ติดตั้งโดยตรงกับแผงวงจรพิมพ์ในระบบฝังตัว
แต่ละประเภทมีข้อดีเฉพาะเจาะจงในแง่ของ การติดตั้ง- ความสามารถในการซ่อมแซม, และ ความสมบูรณ์ของสัญญาณ-
ขั้วต่อ DB9 การออกแบบทางกายภาพ เป็นหลักสูตรระดับปรมาจารย์ด้านยูทิลิตี้ที่ผสมผสาน ความทนทาน- ความกะทัดรัด, และ ความอเนกประสงค์. ความหลากหลายของมัน รูปแบบการเชื่อมต่อ- การกำหนดค่าทางเพศ, และ ตัวเลือกการติดตั้ง ทำให้สามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานที่หลากหลายได้ตั้งแต่ พีซีรุ่นเก่า และ โมเด็ม ถึง ระบบฝังตัว และ แผงควบคุมอุตสาหกรรม. ไม่ว่าคุณต้องการ ขั้วต่อแบบติดแผง, ก โซลูชัน PCB มุมฉากหรือ อะแดปเตอร์แบบบัดกรีDB9 ยังคงเป็นมาตรฐานที่เชื่อถือได้ วิศวกรรมที่พิถีพิถันยังคงให้บริการแก่อุตสาหกรรมต่างๆ การสื่อสารแบบอนุกรมที่เชื่อถือได้ เป็นสิ่งที่ต้องมี
III. ภาพรวมทางเทคนิคและมาตรฐาน
การ ขั้วต่อ DB9 มักเกี่ยวข้องกับ มาตรฐานการสื่อสารแบบอนุกรม RS‑232, โปรโตคอลพื้นฐานในโลกของ การส่งข้อมูลแบบเดิม. ในขณะที่ตัวเชื่อมต่อนั้นอ้างถึง อินเทอร์เฟซฮาร์ดแวร์, RS‑232 กำหนด การส่งสัญญาณไฟฟ้า- ระดับแรงดันไฟฟ้า, และ กฎการแลกเปลี่ยนข้อมูล ระหว่างอุปกรณ์ ทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่าง พอร์ต DB9 ทางกายภาพ และ มาตรฐาน RS‑232 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกอุปกรณ์ที่เข้ากันได้และการรับรองการสื่อสารที่เชื่อถือได้
ก. จำนวนหมุดและการจัดเรียง
ตามชื่อที่บ่งบอก ขั้วต่อ DB9 มีคุณสมบัติดังนี้ หน้าสัมผัสไฟฟ้า 9 จุดจัดเรียงเป็นสองแถวสลับกัน (5 พินบนแถวบนและ 4 พินบนแถวล่าง) เค้าโครงนี้เป็นส่วนหนึ่งของ ครอบครัว D‑Subminiatureซึ่งรวมถึงรุ่น DB15, DB25 และ DB37 ด้วย พินแต่ละตัวบน DB9 ทำหน้าที่เฉพาะ เช่น ส่งข้อมูล รับข้อมูล หรือควบคุมการไหลของการสื่อสาร
-
พิน 2:ส่งข้อมูล (TXD)
-
พิน 3:รับข้อมูล (RXD)
-
พิน 5: สัญญาณกราวด์ (GND)
-
พินอื่นรองรับการจับมือฮาร์ดแวร์ (เช่น RTS, CTS, DSR, DTR, DCD, RI)
การกำหนดพินเอาต์แบบมาตรฐานนี้ช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอ การทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ ครอบคลุมระบบที่สอดคล้องกับ RS‑232
ข. การใช้งานมาตรฐาน RS‑232
การ มาตรฐาน RS‑232ซึ่งเปิดตัวครั้งแรกในปี 1960 กำหนดวิธีการส่งข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ปลายทางข้อมูล (DTE) เช่นคอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์สื่อสารข้อมูล (DCE) เช่นโมเด็ม ขั้วต่อ DB9 ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางใน พีซีที่เข้ากันได้กับ IBMแทนที่ขั้วต่อ DB25 ที่ใหญ่กว่า แต่ยังคงรองรับสัญญาณ RS‑232 ที่จำเป็น
คุณสมบัติหลักของการสื่อสาร RS‑232 ได้แก่:
-
การส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (ไม่จำเป็นต้องมีสัญญาณนาฬิกา)
-
การส่งสัญญาณตามแรงดันไฟฟ้า (+3V ถึง +15V สำหรับลอจิก 0, -3V ถึง -15V สำหรับลอจิก 1)
-
รองรับการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์
-
การกำหนดค่าอัตราบอดเรท เพื่อควบคุมความเร็ว (เช่น 9600 bps, 115200 bps)
แม้ว่ามาตรฐานใหม่เช่น USB และอีเทอร์เน็ตจะเข้ามาแทนที่อุปกรณ์ของผู้บริโภคแล้ว RS‑232 พร้อมขั้วต่อ DB9 ยังคงใช้งานอยู่ใน ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม- อุปกรณ์เครือข่าย, และ เครื่องมือทดสอบ เนื่องจากมัน ความเรียบง่าย และ ความแข็งแกร่ง-
C. DB9 เทียบกับขั้วต่อ D‑Sub ขนาดใหญ่
แม้ว่าขั้วต่อ DB9 จะมีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่ใช่เพียงขั้วต่อเดียวในตระกูล D‑Sub สิ่งสำคัญคือต้องทำความเข้าใจว่าขั้วต่อนี้เปรียบเทียบกับขั้วต่ออื่นๆ ในประเภทเดียวกันได้อย่างไร:
| ตัวเชื่อมต่อ | จำนวนพิน | การใช้งานทั่วไป | ขนาด |
|---|---|---|---|
| DB9 | 9 | พอร์ตคอนโซลแบบอนุกรม RS‑232 | ขนาดเล็ก (E-shell) |
| ดีบี25 | 25 | เครื่องพิมพ์แบบขนาน RS‑232 รุ่นเก่า | ใหญ่ |
| ดีบี15 | 15 | พอร์ตเกม แอพพลิเคชั่น VGA รุ่นเก่า | ปานกลาง |
| ดีอี15 | 15 | เอาท์พุตวิดีโอ VGA | ความหนาแน่นสูง |
การตั้งชื่อขั้วต่อ D-Sub อาจทำให้เข้าใจผิดได้ ตัวอย่างเช่น ดีอี-9 เป็นคำศัพท์ทางเทคนิคที่ถูกต้องสำหรับขั้วต่อ 9 พินที่มีขนาด E-shell แต่ DB9 ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในเอกสารและรายการผลิตภัณฑ์
การคงอยู่ของขั้วต่อ DB9 นั้นเป็นผลมาจากการจัดตำแหน่งให้ตรงกับ RS‑232 มาตรฐาน- การกำหนดค่าพินที่เชื่อถือได้และการบูรณาการเข้ากับสเปกตรัมกว้างของ ระบบเก่าและระบบอุตสาหกรรมไม่ว่าคุณจะเชื่อมต่อกับ โมเด็ม-เครื่องสแกนบาร์โค้ด- พีแอลซี, หรือ คอนโซลแบบอนุกรม, ความเข้าใจ รากฐานทางเทคนิค ของ DB9—ของมัน พินเอาต์- ระดับแรงดันไฟฟ้า, และ บทบาทของอุปกรณ์—มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาอินเทอร์เฟซการสื่อสารให้มีเสถียรภาพ ตัวเชื่อมต่อนี้ถือกำเนิดขึ้นในยุคคอมพิวเตอร์ยุคแรกๆ แต่ยังคงได้รับการพิสูจน์คุณค่าในการใช้งานเฉพาะทางในปัจจุบัน
IV. ฟังก์ชันพินเอาต์และสัญญาณ
การ พินเอาต์ขั้วต่อ DB9 มีมาตรฐานรองรับ การสื่อสารแบบอนุกรม RS‑232, ด้วยแต่ละอันของมัน 9 พิน ได้รับมอบหมายบทบาทที่เฉพาะเจาะจง ความเข้าใจเหล่านี้ ฟังก์ชันสัญญาณ เป็นสิ่งสำคัญเมื่อเดินสายหรือแก้ไขปัญหาการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ เช่น โมเด็ม- ตัวควบคุมอุตสาหกรรม, หรือ พีซีที่รองรับพอร์ตอนุกรม-
นี่คือรายละเอียดของ พินเอาต์ DB9 มาตรฐาน สำหรับ RS‑232:
| เข็มหมุด | ชื่อ | การทำงาน |
|---|---|---|
| 1 | ดีซีดี | การตรวจจับพาหะข้อมูล |
| 2 | ริดซีดี | รับข้อมูล |
| 3 | เท็กซัสดี | ส่งข้อมูล |
| 4 | ดีทีอาร์ | เทอร์มินัลข้อมูลพร้อมแล้ว |
| 5 | ก.ย.ด. | สัญญาณกราวด์ |
| 6 | ดีเอสอาร์ | ชุดข้อมูลพร้อมแล้ว |
| 7 | อาร์ทีเอส | คำขอให้ส่ง |
| 8 | ซีทีเอส | เคลียร์ที่จะส่ง |
| 9 | RI | ตัวบ่งชี้วงแหวน |
สัญญาณสำคัญ ชอบ เท็กซัสดี- ริดซีดี, และ ก.ย.ด. เป็นแกนหลักของการสื่อสารแบบอนุกรม ในขณะที่คนอื่นจัดการ การควบคุมการไหลของฮาร์ดแวร์ และ สัญญาณสถานะ-
ในแอปพลิเคชันจำนวนมาก จะใช้พินเพียงชุดย่อยเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ โมเด็มแบบ null หรือ สายอนุกรมแบบตรง. สำหรับการปรับตัวให้เข้ากับยุคสมัยใหม่ อะแดปเตอร์ USB เป็น DB9 จำลองพินเอาต์เหล่านี้เพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้กับระบบรุ่นเก่า การรู้ ฟังก์ชันสัญญาณ DB9 ช่วยป้องกันการเดินสายผิดและทำให้การถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ราบรื่น
