Разъём DB9 — это 9-контактный разъём D-sub, часто используемый для последовательной связи, особенно RS-232. Его металлическая корпус в форме буквы D помогает предотвратить неправильное вставление, удерживает вилку надёжно и снижает электрический шум. DB9 также называется DE-9 в формальном наименовании. В этой статье представлена информация о его деталях, расположении контактов, типах кабелей, вариантах крепления, характеристиках и применениях.
Обзор разъёма DB9
Разъём DB9 — это небольшой 9-контактный разъём D-сабвуфера, который в основном используется для последовательной связи, особенно для RS-232. Он имеет металлическую корпус в форме буквы D и два ряда штифтов или головок: пять в верхнем ряду и четыре снизу.
Его форма помогает правильно сидеть и удерживать его на месте во время использования. Металлическая оболочка добавляет прочности и помогает блокировать электрический шум, который может мешать передаче данных. Разъёмы DB9 часто применяются на старых компьютерных портах, системах управления, тестовых устройствах и подключениях на панелях, где требуется надёжная фиксирующая последовательная связь.
Детали разъёма DB9 и правильное название
• Семейство D-sub: Разъём DB9 входит в семейство разъёмов D-subminiature, которое также включает другие размеры, такие как DB25 и DB37.
• Название DE-9 против DB9: 9-контактная версия использует размер корпуса «E», поэтому официальное название — DE-9, но DB9 по-прежнему остаётся самым распространённым в каталогах продукции.
• Корпус и экранирование: Металлическая оболочка окружает контакты и может подключаться к экрану кабеля или заземлению шасси для снижения электрического шума (EMI).
• Изолятор: штифты помещаются в формованную пластиковую вставку, часто синюю или чёрную. Это поддерживает стабильное расстояние между контактами и помогает надёжно разъединять контакты.
• Контакты: Штифты обычно изготавливаются из латуни или фосфор-бронзы и покрыты оловом или золотом для поддержания стабильной проводимости и снижения коррозии.
• Крепление фурнитуры: Многие разъёмы DB9 оснащены резьбовыми деталями для винтов, что помогает держать соединение плотным, чтобы оно не ослаблялось при движении или вибрациях.
Стандартное распинование DB9 RS-232
| Пин | Сигнал | Имя | Режиссура (DTE PC) |
|---|---|---|---|
| 1 | DCD | Обнаружение носителей данных | В |
| 2 | RXD | Получить данные | В |
| 3 | TXD | Передача данных | Выход |
| 4 | DTR | Терминал данных готов | Выход |
| 5 | GND | Сигнальная земля | - |
| 6 | DSR | Набор данных готов | В |
| 7 | RTS | Запрос на отправку | Выход |
| 8 | CTS | Разрешено отправить | В |
| 9 | RI | Индикатор кольца | В |
Роли разъёмов DB9 в соединениях DTE и DCE
В традиционной последовательной связи RS-232 устройства группируются как DTE (Data Terminal Equipment) или DCE (Data Communication Equipment). Это важно, потому что сигналы контактов разъёма DB9 расположены по-разному в зависимости от роли устройства.
Порт DTE обычно использует мужской разъём DB9, при этом сигналы передачи (TX) и приёма (RX) настроены в стандартном направлении DTE. Порт DCE часто использует женский разъём DB9, а направления сигнала противоположны, то есть TX и RX меняются местами по сравнению с DTE-портом.
При подключении DTE-устройства к устройству DCE обычно используется прямой кабель, где контакты соединяются напрямую по порядку, например, контакт 2 с контактом 2 и контакт 3 с контактом 3. При подключении двух DTE-устройств требуется кабель null-modem, чтобы сигнал TX с одной стороны соединялся с RX-сигналом с другой, а управляющие линии пересекались для поддержания правильной связи.
Выводы разъёмов DB9 для других стандартов связи
| Протокол / Шина | Типичное использование разъёма DB9 | Общие значки* |
|---|---|---|
| CAN / CANopen | Используется для CAN-сетей и CAN-интерфейсных соединений | Отображение CiA DS-102: Контакт 7 = CAN-H, Контакт 2 = CAN-L, Контакты 3/6 = GND, Контакт 9 = V+ |
| DeviceNet (на базе CAN) | Используется для промышленных коммуникационных каналов на базе CAN | Часто следует расположению выводов DB9, похожей на CANopen, в зависимости от устройства |
| PROFIBUS-DP (RS-485) | Используется для связи PROFIBUS через проводку RS-485 | Используется дифференциальная пара A/B, но точные выводы DB9 могут быть зависимыми от производителя |
| RS-422 / RS-485 | Используется для дальних или шумоустойчивых последовательных связей | Пары сигналов TX± и RX± могут использовать выводы типа 2, 3, 6, 9, но раскладка зависит от устройства |
| Custom / Proprietary | Используется, когда устройство использует собственную последовательную схему проводки | Назначения PIN-кодов могут быть любыми, поэтому необходимо проверить документацию по устройству |
Типы кабелей разъёмов DB9 и их функции
Прямой кабель DB9–DB9
Прямой кабель DB9 соединяет соответствующие контакты напрямую (контакт 1 на контакт 1, контакт 2 к контакту 2). Он используется, когда одно устройство — DTE, а другое — DCE.
Последовательный кабель DB9–DB25
Этот кабель соединяет разъём DB9 с разъёмом DB25, сопоставляя 9-контактную схему с более старыми 25-контактными системами RS-232.
Кабель Null-Modem DB9–DB9
Кабель DB9 с нулевым модемом пересекает ключевые сигнальные линии, чтобы связь могла работать между двумя устройствами, подключёнными одинаково. Это меняет TX и RX и может пересекать управляющие линии.
Кабель консоли DB9–RJ45
Кабель консоли DB9–RJ45 преобразует последовательные сигналы DB9 в формат выводов типа RJ45. Он используется для консольных портов доступа, которые используют разъём в форме Ethernet, но обеспечивают последовательную связь.
Адаптер USB на DB9 6.5
Адаптер USB-to-DB9 преобразует последовательную связь USB в DB9, позволяя современным компьютерам подключаться к устройствам DB9, которые всё ещё зависят от последовательных портов.
Форм-факторы разъёма DB9 и варианты крепления
Панельные разъёмы DB9
Разъёмы DB9 крепятся к корпусам или передним панелям с помощью винтов, создавая стабильный и выровненный порт для повторных циклов подключения/отключения.
Разъёмы DB9 с сквозным отверстием
Разъёмы PCB DB9 с сквозным отверстием припаиваются к платам и доступны в вертикальных или прямоугольных конструкциях для различных компоновок.
IDC и типы DB9 с полевой проводом
IDC и полевые проводные разъёмы DB9 позволяют проводить проводку без пайки с помощью методов изоляции или винтовых клемм, что ускоряет установку и ремонт.
Герметичные и IP-версии DB9
Герметичные разъёмы DB9 используют прокладки и герметичные задние панели для блокировки пыли и влаги, что повышает надёжность в суровых условиях.
Электрические и экологические характеристики разъёма DB9
| Параметр | Типичный диапазон / Нота |
|---|---|
| Рейтинг контактного тока | Около 3–5 А на контакт для низковольтных соединений |
| Рабочее напряжение | Часто до примерно 250 В переменного или постоянного тока, в зависимости от модели |
| Сопротивление контакту | Обычно в десятках миллиом (мОм) на контакт |
| Сопротивление изоляции | Обычно сотни мегагом (MΩ) и выше |
| Циклы спаривания | Около 200–5 000+ вставок, в зависимости от класса разъёма |
| Рабочая температура | Часто около −20 °C до +80 °C, при этом некоторые типы имеют более высокую оценку |
| Эффективность защиты | Металлические корпуса помогают уменьшить электрический шум (EMI) |
| Класс защиты (прочные типы) | Варьируется от IP20 (открытые стили) до IP67+ (запечатанные стили) |
Приложения разъёмов DB9
Промышленная автоматизация
Разъёмы DB9 используются в автоматизированных системах для последовательных протоколов связи, таких как RS-232 и RS-485. Они поддерживают диагностику, обновления прошивки и коммуникационные линии оборудования, требующие стабильной проводки.
Сети и телекоммуникации
Многие сетевые и телекоммуникационные устройства включают порты DB9 в качестве консольных соединений для настройки, мониторинга и устранения неполадок через последовательную связь.
Встроенные и одноплатные системы
Разъёмы DB9 до сих пор используются в некоторых встроенных аппаратных средствах для последовательных связей, включая загрузочные сообщения, отладку и связь со старым серийным оборудованием.
Тестирование и измерение
Тестовое оборудование может использовать разъёмы DB9 для передачи данных через последовательные соединения и приборы связки в условиях, где требуется надёжная связь.
Системы безопасности и зданий
Разъёмы DB9 распространены в системах безопасности и управления зданиями, которые используют последовательную связь для доступа к сервисам и интеграции систем.
Советы по настройке разъёмов 10.DB9 для новых сборок
• Выберите тип разъёма DB9 заранее: решите, должен ли порт DB9 быть креплением на панель, на плату или кабель, исходя из потребностей доступа и установки.
• Уменьшить нагрузку на разъём: используйте заднюю опалубку с отключением от напряжения и крепящими винтами, чтобы соединение DB9 оставалось надёжно и не натягивало паяные соединения.
• Заземляйте металлический корпус по мере необходимости: Подключение металлического корпуса DB9 к заземлению корпуса снижает электрический шум и улучшает защиту от ESD.
• Задокументируйте точное расположение контактов DB9: Чётко укажите контакты DB9 в руководстве для CAN или RS-485, где расположение может не совпадать с RS-232.
• Используйте более простые варианты проводки для полевых соединений: винтовые клеммы или версии IDC DB9 могут ускорить прокладку проводки и снизить количество ошибок при установке.
Заключение
Разъём DB9 до сих пор используется во многих системах, требующих стабильных последовательных соединений. Ключевые моменты включают правильное название, основные компоненты и стандартное распиноотделение RS-232. Роли DTE и DCE влияют на направление сигнала и выбор кабелей, например, прямой или нулевой модем. Розрознования DB9 также могут различаться для CAN, RS-485 и других протоколов.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
Может ли разъём DB9 передавать питание?
Да, но только при низком энергопотреблении и только если это поддерживает распиновка.
В чём разница между мужчиной DB9 и женщиной DB9?
У самца есть булавки. У самки есть лунки (отверстия).
Что означает «2-40» на винтовых замках DB9?
Это стандартный размер резьбы, используемый для винтов и винтов для больших пальцев DB9.
Как проверить кабель DB9 с помощью мультиметра?
Используйте режим непрерывности и проверьте, соединяется ли каждый контакт с правильным контактом на другом конце.
Почему связь с DB9 прекращается на больших расстояниях?
Шум, потери сигнала, слабое заземление и высокая скорость передачи передачи могут вызывать ошибки.
Что обычно повреждает порт DB9?
Согнутые штифты, ослабленные винты, вытягивание троса и статический разряд.