在许多单片机的应用中都会使用到串行口与电脑的串行口相连接，如用单片机制作的PC鼠标、PC遥控器、各种数字化仪器、工控设备等。串口通信在这些应用中起到数据交换或控制命令传输的作用。单片机的串口有很大一部分是使用TTL电平标准的（PIC的可以直接连接在电脑串口），它的逻辑1电平是5V，逻辑0电平是0V，而电脑串行口所使用的是RS232C的电平标准，它的逻辑1电平是 -3～-12V，逻辑0电平是+3～+12V。两者的电平范围相差很远，所以连接时需要用到电平转换电路。这样的电路有好多种，一般来说商业化的成品会用到MAX232、DS275等专用的RS232、TTL电平转换集成电路。对于一般电子爱好者，这样的器件一是不太好买，二是会使制作的费用提高。用什么样的电路去代替它们呢？以下笔者结合自己在实际设计应用的经验介绍一下这些电路，同时也介绍一些自己对串口取电电路设计应用的经验。
图1是使用小功率三极管搭建的电平转换电路，分别用了一个NPN管和PNP管，NPN可以使用常用的9014或BC547，PNP则可以使用常用的9012或BC557。电路分为传送和接收两部分，图1中已用虚线分开了。它们可以分开使用也可以合在一起使用。传送电路使用PNP管。当单片机的TXD信号是逻辑高电平时，VT1截止，RS232C的TXD（PIN3）提供-9V左右（实际电压根据电脑主板上使用的串行接口芯片有所不同）给RS232C的RXD（PIN2）。当单片机TXD信号变为逻辑低电平时，VT1导通，约 +5V传给了RS232C的RXD（PIN2）。用这种办法传送数据时，RS232C的TXD（PIN3）必须稳定在-9V左右 。
图1中虚线以下的是接收电路，它把RS232C电平转换成TTL逻辑电平。当PC发送数据给RS232C的TXD（PIN3）时，逻辑1电平时是-9V，VT2截止，此时单片机的RXD约为+5V。当RS232C的TXD为逻辑低电平时是+9V，VT2导通，单片机RXD此时约为0V。
图1的电路笔者在应用中经常用来代替MAX232、DS275等芯片，它不仅可以单独使用传送或接收部分，在部分要求双向传输的项目中也可以很好地工作。我通常是使用9600波特率，但实际可以在工作中使用更高一点的波特率。可以把它焊到一个小的8脚IC插座或PCB上直接代换DS275（DS275引脚功能说明请看图2）。
图3是另一种RS232/TTL电平转换电路，接收电路和图1的电路一样。该电路用2个NPN小功率晶体管，传送电路不需要从RS232C的TXD引用负电压。这样，当单片机TXD为高电平时，RS232C的RXD为0V（不是如图1所示的-9V左右），为低电平时RS232C的RXD为+5V，显然这和RS232C的标准不同，但多数PC机串口可以接受这样的电平范围。这个电路可以像图1那样用来直接代换DS275芯片。
这两个电路中的晶体管可以用大部分小功率晶体管替换，如9012、9014、BC547、BC557等，它们都可以很好地工作。要注意的是它们所产生的电平范围不是标准的RS232电平，所以也不能达到RS232的标称传输距离。
在一些小的应用中，通常只用一块2051或PIC芯片和少许的小元件，它们的耗电量很小，一般只有十几毫安。在笔者设计的的PC遥控器项目中用到一块AT89C2051，一个一体化红外接收头和一个LED，少许阻容器件和上面所说到的电路的传送部分，总的耗电量只有10mA多一些。我用图4的电路从PC串口直接取电，效果很好，可以提供5V、20多毫安的电流。也可以用图5的电路，但要注意的是这两种电路都要求上位软件使串口的⑦和④引脚变为高电平才可以正常取电，否则无法从串口得到所需的电压。
（温正伟）