如何构建一个简单的UART到磁带接口

示意图

UART到盒式磁带接口如何工作？

要将数据保存到磁带上，我们必须转换我们的串行数据（来自UART）到磁带盒驱动器可以记录的音频信号。考虑到磁带的频率范围充其量是非常糟糕的，我们将不得不使用低频音频音调。由于威廉希尔官方网站 的设计考虑了简单性，我们将使用单音系统，其中音调的存在代表1位而没有音调代表0位。其他磁带系统使用频率键移位，其中频率变化代表数据，但包含更复杂的威廉希尔官方网站 （如带通滤波器等）。

第一步我们将记录数据，这是通过一个555非稳态威廉希尔官方网站 （IC1）和一个单位增益缓冲器（U1A）完成的。当UART输入为高电平时，555的复位引脚也为高电平，这导致555产生大约4kHz的方波。当输入为低电平时，555的复位也很低，这可以防止555振荡，从而不会产生音调。然后通过U1A缓冲该音调以改善输出阻抗，然后将其馈入旁路电容器以产生振荡大约0V的音调，而不是具有正偏移。然后，该旁路信号直接连接到盒式磁带录音机的输入端，因此，当串行数据被发送到该威廉希尔官方网站 时，它将导致数据编码的音调被记录到磁带上。

第二步是读取我们保存到磁带上的数据。这是通过两个威廉希尔官方网站 实现的：施密特触发器和555单稳态威廉希尔官方网站 。如果从磁带检测到大信号（即，我们记录的音调的声音），则施密特触发器用于产生输出，如果没有检测到音调（即，来自我们的数据的0），则没有输出。唯一的问题是，当有音时，施密特触发器将以与输入音调（4kHz）相同的速率打开和关闭。因此，我们必须使用一个在检测到快速音调时保持打开的威廉希尔官方网站 。这是monostable的用武之地（IC3）。但这不是你普通的单稳态;这个单稳态是一个可以重新触发的！ monostable被设计为在触发时保持300us，但如果555在打开状态期间被重新触发，它将不会重新启动单稳态。这就是Q1的功能 - 使电容器C8放电，该电容器C8直接负责单稳态导通。因此，到555单稳态威廉希尔官方网站 的重复信号（即音调）将导致单稳态保持开启直到没有进一步的触发。结果是输出与输入的原始UART信号相匹配。

当UART的波特率为300时，威廉希尔官方网站 效果最佳，并且非常可靠。 RV1是一个调节输出信号强度的电位计，而RV2将调节施密特触发器的触发电平。如果您正在努力读取数据，RV2是需要考虑的因素，但如果配置正确，则该威廉希尔官方网站 非常准确，几乎没有丢失的位。波特率可以增加，但这需要更高的频率音调和更快的单稳态。单稳时间略长于音调时间，以确保单稳态在重复触发之间保持不变。

构造

像我的大多数威廉希尔官方网站 一样，一个是由所有通孔部件制成的;上班很容易。该项目可以使用许多技术构建，包括面包板，条板和PCB。就个人而言，为方便起见，我在这个项目中使用了PCB，并且附有PCB文件（包括CNC代码），因此你也可以构建这个PCB！

酷想法

我想尝试的一个想法是将其用作调制解调器。如果构建其中两个，一侧连接到一部电话而另一侧连接到第二部电话，理论上，您应该能够通过电话线传输数据。电话信号质量差可能不允许这样，但如果它有效，你基本上可以设计自己的互联网系统和协议！