STK500USB-Adapter
Aus der Mikrocontroller.net Artikelsammlung, mit Beiträgen verschiedener Autoren (siehe Versionsgeschichte)
STK500 USB Adapter
Der fertige Adapter
prinzipiell ein USB to RS232 Adapter
- Basis ist der FTDI FT232RL
- EEPROM config-file für korrekte Belegung der CBUS-Pins und Anmeldung am Host: stkadpt.ept
- RS232 Pegelerzeugung durch einen SP232ECN, MAX202CSE oder MAX232ACSE
- maximale Datenrate je nach Pegelwandler 120kbps (MAX202, SP232) oder 200kbps (MAX232A)
- Handshake-Pins RTS/CTS
zusätzlich ein Schaltregler
- erzeugt 8V für die Linearregler des STK500 und übernimmt damit die komplette Spannungsversorgung
- Basis ist der LT1372
- liegt per Jumper trennbar an den unbelegten Pins 1 (GND) und 9 (+8V) des D-Sub Steckers
Bilder der Hardware
- Eagle-Exports:
- Fotos der aufgebauten Hardware: hier
- Folie als Ätzvorlage für Kupferbahnen und Stoppmaske: stk_brd_pads_inv_aetz.pdf
- Das Layout ist an manchen Stellen etwas "sportlich": Wer sich die Leiterbahn zwischen zwei SO-Pins des MAX202 (Leiterbahnbreite 0,18mm - Clearance 0,21mm) nicht zutraut, muss eine weitere Drahtbrücke zwischen den Masseinseln einbauen.
Leiterbahnen unter 0805 Bauelementen sind 0,25mm breit und haben 0,22mm Clearance - zum Vergleich: das ist auch der Pad-Abstand beim FT232RL.
Hinweise
Ein passendes USB-Kabel
- obwohl vom USB-Port für das STK500 alleine praktisch nie mehr als knapp 500mA gezogen werden, empfiehlt sich die Verwendung eines Kabels wie rechts.
- um den Wirkungsgrad hoch zu halten, wird die Spannung direkt hinter dem Gleichrichter eingespeist. Dazu wird die Masse an Pin 1 der D-Sub-Buchse auf dem STK500 abgegriffen und zur nächstgelegenen Masse geführt. Das selbe Spielchen auch für die 8V, aber da ich zu feig zum Bohren der 4-lagigen Platine war, wird außen von der Unterseite zur Oberseite gewechselt.
siehe folgende Fotos: 1, 2. - Wirkungsgrad des Schaltreglers beträgt ca. 90%. Damit stehen dem STK500 bei Versorgung aus nur einem USB-Port ca. 280mA zur Verfügung (Verbrauch bei allen LEDs an: 231mA).
- Taster S1 dient zum Reset des STK500 durch Deaktivieren des Schaltreglers
- LEDs:
| LED1 | 8V okay |
| LED2 | 5V okay |
| LED3 | RX-/TX- activity |
Teileliste mit Reichelt-Bestellnummern
| Menge | Wert | Reichelt Bst.-Nr. | E-Preis | Bauteile | Gehäuse |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 33µF | SMD TAN.33/16 | 0,24 € | C1, C2 | SMC D |
| 1 | 1nF | NPO-G0805 1,0N | 0,05 € | C3 | 0805 |
| 1 | 47µF | SMD TAN.47/10 | 0,21 € | C4 | SMC D |
| 1 | 22pF | NPO-G0805 22P | 0,05 € | C7 | 0805 |
| 1 | 4,7nF | X7R-G0805 4,7N | 0,05 € | C16 | 0805 |
| 1 | 47nF | X7R-G0805 47N | 0,05 € | C17 | 0805 |
| 12 | 100nF | X7R-G0805 100N | 0,05 € | C5-6, C8-15, C18-19 |
0805 |
| 1 | MBRS140 | MBRS 140 SMD | 0,12 € | D1 | SMB |
| 1 | 2,7V | SMD ZF 2,7 | 0,05 € | D2 | minimelf |
| 1 | 5,6V | SMD ZF 5,6 | 0,05 € | D4 | minimelf |
| 1 | 1A | SMD-SF 1,0A | 0,50 € | F1 | 6,1 x 2,6 |
| 1 | LT1372 | LT 1372 CS8 | 5,05 € | IC1 | SO-8 |
| 1 | MAX202(1) | MAX 202 CSE | 1,05 € | IC2 | SO-16N |
| 1 | FT232RL | FT 232 RL | 3,50 € | IC3 | SSOP-28 |
| 2 1 |
JUMPER 2,54 RT SL 1X36G 2,54 |
0,05 € 0,12 € |
K1, K2 | Jumper Stiftleiste | |
| 1 | 10µH | L-PIS2408 10µ | 0,73 € | L1 | 2408 |
| 1 | Ferrit(2) | L-1206AS 33N | 0,26 € | L2 | 1206 |
| 3 | red | SMD-LED 0805 RT | 0,08 € | LED1-3 | 0805 |
| 1 | 10kΩ | SMD 1/4W 10K | 0,10 € | R1 | 1206 |
| 1 | 1MΩ | SMD-0805 1,00M | 0,10 € | R2 | 0805 |
| 1 | 14V | VC 0805-14 | 0,23 € | R3 Varistor | 0805 |
| 1 | 18kΩ | SMD-0805 18,0K | 0,10 € | R4 | 0805 |
| 1 | 3,3kΩ | SMD-0805 3,30K | 0,10 € | R5 | 0805 |
| 1 | 820Ω | SMD-0805 820 | 0,10 € | R6 | 0805 |
| 1 | 1,8kΩ | SMD-0805 1,80K | 0,10 € | R7 | 0805 |
| 1 | 220Ω | SMD-0805 220 | 0,10 € | R8 | 0805 |
| 1 | 180Ω | SMD-0805 180 | 0,10 € | R9 | 0805 |
| 1 | TASTER 3301 | 0,08 € | S1 | Kurzhub | |
| 1 | USB BWM | 0,89 € | X2 | USB-B-mini | |
| 1 | D-SUB ST 09EU | 0,24 € | X3 | male | |
| SUMME | 15,50 € |
(1): Alternative: SP232ECN - günstiger, aber nicht bei Reichelt erhältlich; oder MAX232ACSE - teurer, aber höhere maximale Datenrate.
(2): jeder andere HF-Block Ferrit mit weniger als 0,2Ω@DC ist passend.
Changenotes für eine nächste Version
- der Jumper für die Masseverbindung funktioniert nur bedingt: er trennt zwar zuverlässig Masse von Pin 1 des D-Sub Steckers, allerdings wirds das STK500 trotzdem weiterhin über Pin 5 versorgt, da er im RS232-Standard als Masse belegt ist. Allerdings ist die zugehörige Leiterbahn nur 0,18mm breit, was kaum für ~250mA ausreichend ist.
Da dieser Jumper schwer einzulöten ist, falls man keinen offenen D-Sub Stecker bekommt, kann man ihn durch eine Drahtbrücke ersetzen, falls die Belegung mit Masse an Pin 1 nicht stört. - der Taster zum Reset des STK500 sollte besser direkt eine Versorgungsleitung schalten, da die Spannung am STK500 beim Betätigen nur auf ca. 5V abfällt (Versorgung durch die Spule des Schaltreglers).
- Evtl. die Sicherung durch eine Satz aus Sicherungshalter und -einsatz ersetzen (vgl. Reichelt: SMD-HASF 1,0A)
- weniger 100nF =)