8ポートのRS232 to USBの変換ボードを作ってみたので紹介
仕様#
- 8ポートRS232(RJ45、いわゆるCisco配列)
- USB-C(USB2.0)搭載、バスパワー駆動
- 通信インジケーター付き
回路図#
レポジトリ#
基板のKicadデータはGithubにて公開しています。 https://github.com/aki32585/CH348Q-8Port-RS232
経緯とか#
自作のシリアルコンソールサーバーを作るために開発したボードです。コンソールサーバーは中古相場でも比較的値段が高く、中々手を出すには難しい金額です。そこで自作のコンソールサーバーを作るべく基板を起こしました。
要件として、Win\Linuxで動作すること、USBバスパワーのみで動作すること、そして何より安価に製作出来ることを設定しました。また、コネクタにはネットワーク機器では一般的なRJ45を使用し、配列はCisco互換としています。
使用部品#
USB-UART変換にはWCH製CH348Qを使用しています。ワンチップで8ポート分のUARTを喋る事ができ、周辺部品も水晶発振子とパスコン、抵抗のみです。なおかつ1個約6$と、比較的安価です。安定と信頼のFTDI製チップを使いたいとは思いますが、初回の試作ということもあり、中華チップを採用しました。WCHというとCH32Vマイコンシリーズが有名ですが、互換品マイコンや格安CiscoケーブルにCH340が使われている事も多く、比較的見かけるメーカーかもしれません。
UART-RS232にはSP3232という、MAX3232の互換品を8ポート分(2回路入 * 4)用意しました。
RJ45は8ポートがまとまったタイプをLCSCで見つけ使用しています。
その他電源や入出力周りですが、電源はUSB-Cから5Vをレギュレーターにて降圧、USBの保護としてUSBスイッチICであるCH217K、サージ対策のCH412Kを使用しました。こう見るとWCH製のチップが多いですね。
CH217Kは個人的にお気に入りのUSBスイッチICです。過電流保護やENピンによるON/OFFに対応しており、安価で秋月電子にも取り扱いがあるため入手性も良いです。
接続#
メーカーよりドライバをインストールし、接続すると以下のように8ポート分のCOMデバイスとして認識されます。
今後など#
実際にデバイスと接続し、動作することは確認出来た為、自作シリアルコンソールサーバ完成に向けて、サーバー側ソフトウェアの構築へ入りたいと考えています。また、FTDIチップ版も作成したいですが、FTDIは4ポート対応が最大のようで、8ポート搭載するには別途USBハブICを載せる必要が発生するため、先になりそうです。
NT京都2026に出展しました#
3/21にNT京都へ仲間と参加しました。その中で私の製作した今回の変換ボードと「モバイルバッテリーのスリープを防止する基板」を出展しました。比較的ニッチな需要を満たす基板でしたが、興味を持っていただけ、大変感謝しております。当日ご覧いただいた皆様、ありがとうございました。