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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung ATTiny13 über serielle Schnittstelle


Autor: F. J. (Gast)
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Hallo zusammen,
ich möchte einen ATTiny13 mit der seriellen Schnittstelle mit Strom 
versorgen.
Welche Bauteile brauche ich dazu?
reicht ein Widerstand von 250 Ohm?
Vielen Dank für eure Hilfe!

Autor: LordZiu (Gast)
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Wieviel Volt haste denn da? Und wieviel Strom kann die liefern?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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F. J. schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich möchte einen ATTiny13 mit der seriellen Schnittstelle mit Strom
> versorgen.

"Strom" ist das richtige Stichwort. Die serielle RS-232 Schnittstelle 
ist naemlich per Spezifikation eine "stromlose Schnittstelle", d.h. 
NICHT dafuer geeignet, irgendetwas zu versorgen. Auch die Spannung ist 
nicht genau definiert. Kann also funktionieren, muss es aber nicht. Und 
wenn es an einer Schnittstelle funktioniert, muss es noch lange nicht an 
der naechsten funktionieren... Ueberleg's Dir also lieber nochmal. ;)

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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Es gibt so einen Bausatzt von Franzis, der macht das auch.
Die Schnittstelle hat glaube ich 10V bei 10 - 20 mA.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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F. J. schrieb:
> Es gibt so einen Bausatzt von Franzis, der macht das auch.
> Die Schnittstelle hat glaube ich 10V bei 10 - 20 mA.

Dieses "glaube ich" ist genau das Problem... Die bei Franzis haben 
vielleicht auch nur geglaubt. ;)

Versuch's mit einem Festspannungsregler, dann sind die Unterschiede bei 
der Spannung schonmal nicht mehr so schlimm...

Volker

Autor: Chris (Gast)
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>Auch die Spannung ist nicht genau definiert.

Natürlich ist die Spannung genau definiert. Sie liegt eben nur in einem 
relativ großen Fenster.

Am Sender:
-15V bis -5V (für logisch 1)
15V bis 5V (für logisch 0)

Am Empfänger:
-15V bis -3V (für logisch 1)
15V bis 3V (für logisch 0)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Chris schrieb:
>>Auch die Spannung ist nicht genau definiert.
>
> Natürlich ist die Spannung genau definiert. Sie liegt eben nur in einem
> relativ großen Fenster.

Das meinte ich mit "nicht genau". ;)

Aber ok.. Es ist genau definiert dass die Spannung innerhalb gewisser 
Grenzen variabel definiert ist... :)

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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Mit sowas ginge es also?:
Ebay-Artikel Nr. 380200246961

Autor: g457 (Gast)
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Wie schon angesprochen: 'Die serielle' Schnittstelle ist eine 
Spannungsschnittstelle. Es ★kann★ aber trotzdem funktionieren - ein 
guter Anfang für Experimente ist z.B. der 'siprog' [1] (der eine Option 
zur Versorung über die Serielle hat, der zapft dazu TxD, DTR und RTS an 
- funktioniert aber u.U. nur, wenn die Schnittstelle auch softwareseitig 
'geöffnet' ist).

Falls Du eine USB-Seriell-Wandler im Einsatz haben solltest zur 
Kommunikation oder den Einsatz eines ebensolchen planst: Klau Dir den 
Strom vom USB, das ist zuverlässiger (und bei einem 
'Handy-Datenkabel-USB-Seriell-Wandler' i.d.R. auch löttechnisch ziemlich 
einfach umsetzbar).

HTH und HF

[1] http://www.lancos.com/e2p/siprog_base.png

Autor: Anja (Gast)
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Hallo F.J.

Sofern Deine Schaltung nicht mehr als ca 5mA braucht reicht eine 5V1 
Z-Diode parallel zum Abblockkondensator. Einen Widerstand brauchst Du 
nicht unbedingt, obwohl ich generell immer so 220 Ohm noch mit 
reinschalte, falls ich die Schaltung auch mal am Netzteil betreiben 
will.

Pro Leitung hat sich als Quasi-Standard (mouse driveability) bei PCs der 
Wert >=5mA bei >=5V etabliert.
Bei mehr Strom brauchst Du noch Dioden um den Strom von mehreren 
Leitungen zu sammeln.

Gruß Anja

Autor: F. J. (Gast)
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Ok, Danke euch allen!

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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F. J. schrieb:
> Mit sowas ginge es also?:

Such mal besser nach einem "Low Dropout Festspannungsregler".

Wenn die Spannung von Deine Schnittstelle aber >7V ist, sollte der von 
Dir genannte auch funktionieren...

Volker

Autor: Anja (Gast)
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Volker Schulz schrieb:
> F. J. schrieb:
>> Mit sowas ginge es also?:
>
> Such mal besser nach einem "Low Dropout Festspannungsregler".
>
> Wenn die Spannung von Deine Schnittstelle aber >7V ist, sollte der von
> Dir genannte auch funktionieren...

Nee der 78L05 braucht alleine schon bis zu 5,5mA an Ruhestrom, da bleibt 
nicht mehr viel für den ATTiny13 übrig.
Wenn ich eine präzisere Spannung als die Z-Diodenspannung brauche 
verwende ich einen LP2950 oder LP2980 mit Verpolschutzdiode.

(Die ist bei der Z-Diodenlösung in der Z-Diode in Rückwärtsrichtung 
schon mit drin)

Gruß Anja

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Anja schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> F. J. schrieb:
>>> Mit sowas ginge es also?:
>>
>> Such mal besser nach einem "Low Dropout Festspannungsregler".
>>
>> Wenn die Spannung von Deine Schnittstelle aber >7V ist, sollte der von
>> Dir genannte auch funktionieren...
>
> Nee der 78L05 braucht alleine schon bis zu 5,5mA an Ruhestrom, da bleibt
> nicht mehr viel für den ATTiny13 übrig.

Bei seinen Schaetzungen gerade noch genug. Egal wie man's macht, es 
bleibt eine "Wackelloesung". Einige wackeln halt mehr als andere. ;)

Volker

Autor: Anja (Gast)
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Volker Schulz schrieb:
> Bei seinen Schaetzungen gerade noch genug. Egal wie man's macht, es
> bleibt eine "Wackelloesung". Einige wackeln halt mehr als andere. ;)

Hallo Volker,

jetzt mach mal die serielle Schnittstelle nicht schlechter wie sie ist.
Im Normalfall hat man so bei 1K Lastwiderstand ca 7-9V zur Verfügung. 
Nur einige Billig-Laptops fallen aus der Reihe. (ist dann aber keine 
RS232-Schnittstelle sondern eine RS562-Schnittstelle mit nur 5,5V 
Leerlaufspannung).

Gruß Anja

Autor: MarioT (Gast)
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Google: Bilder "franzis lernpaket mikrocontroller"

Autor: Anja (Gast)
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@Mario:
wer hat da meine Lösung von 17:55 Uhr geklaut?

Autor: MarioT (Gast)
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@Anja:
Geklaut?
Das ist Original von Francis. Habe das Bild in Google gefunden. Die 
Schaltung geht ganz gut, für die ersten Anfänge mit Controller.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Anja schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Bei seinen Schaetzungen gerade noch genug. Egal wie man's macht, es
>> bleibt eine "Wackelloesung". Einige wackeln halt mehr als andere. ;)
>
> Hallo Volker,
>
> jetzt mach mal die serielle Schnittstelle nicht schlechter wie sie ist.
> Im Normalfall hat man so bei 1K Lastwiderstand ca 7-9V zur Verfügung.
> Nur einige Billig-Laptops fallen aus der Reihe. (ist dann aber keine
> RS232-Schnittstelle sondern eine RS562-Schnittstelle mit nur 5,5V
> Leerlaufspannung).

Nein, es funktioniert ja auch in den allermeisten Faellen, aber halt 
ausserhalb der Spezifikation. Und eine RS-232 darf durchaus auch 5V 
liefern ohne eine RS-562 sein zu muessen. Obwohl ich (alleine beruflich) 
schon mit einer Unzahl unterschiedlicher RS-232-Schnittstellen zu tun 
hatte, hat noch keine weniger als 9V im Leerlauf geliefert. Die Spannung 
macht mir allerdings auch keine Sorgen, eher der Strom. Ich habe 
durchaus schon RS-232-Schnittstellen gesehen, die bei 3mA Schluss 
gemacht haben. Und das ist und bleibt in Ordnung, weil innerhalb der 
Spezifikation. Kommt selten vor, gibt es aber halt. Deswegen wuerde ich 
mich nicht auf eine Versorgung aus dieser Schnittstelle einlassen (und 
schon gar nicht verlassen). Allenfalls beim Basteln als "Notloesung"... 
;)

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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Danke für die ausführliche Hilfe!
Mit dem LP2950 kommen also 5V bei 100mA raus.
Damit funktionierts dann wohl.
Vielen Dank!

Autor: F. J. (Gast)
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Vergessen:
Allerdings muss man wohl für die benötigte Amperezahl 2 Ausgänge 
zusammenschalten?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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F. J. schrieb:
> Vergessen:
> Allerdings muss man wohl für die benötigte Amperezahl 2 Ausgänge
> zusammenschalten?

Das kommt drauf an, wieviel Strom Du brauchst (also Deine Schaltung ;)) 
und wieviel Deine serielle Schnittstelle zu liefern bereit ist. Beides 
koennen wir nicht wissen...

Volker

Autor: HildeK (Gast)
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Volker Schulz schrieb:
> Obwohl ich (alleine beruflich)
> schon mit einer Unzahl unterschiedlicher RS-232-Schnittstellen zu tun
> hatte, hat noch keine weniger als 9V im Leerlauf geliefert.

Naja, dann sind dir die aktuelleren Modelle der Phys noch nicht 
begegnet: z.B. MAX3222... MAX3241 liefert typ. +/- 5.4V, min. +/-5V.
Die eingebaute Charge Pump zur Spannungserhöhung ist geregelt, so dass 
er auch bei 5V Versorgung nicht mehr bringt. Gibt's also und wird auch 
eingesetzt.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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HildeK schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Obwohl ich (alleine beruflich)
>> schon mit einer Unzahl unterschiedlicher RS-232-Schnittstellen zu tun
>> hatte, hat noch keine weniger als 9V im Leerlauf geliefert.
>
> Naja, dann sind dir die aktuelleren Modelle der Phys noch nicht
> begegnet: z.B. MAX3222... MAX3241 liefert typ. +/- 5.4V, min. +/-5V.
> Die eingebaute Charge Pump zur Spannungserhöhung ist geregelt, so dass
> er auch bei 5V Versorgung nicht mehr bringt. Gibt's also und wird auch
> eingesetzt.

Ich meinte schon "computerseitige" serielle Schnittstellen. Und die 
haben seltenst einen Pegelwandler mit Ladungspumpe. ;)

Die von Dir angegebenen Werte beziehen sich uebrigens nicht auf den 
Leerlauf sondern auf eine Last von 3K zu GND. Im Prinzip stuetzt das 
aber nur meine Ansicht: Es ist mit allem zu rechnen, was noch innerhalb 
der Spezifikation liegt!

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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Ich möchte mit meiner Schaltung nur Signale an die serielle 
Schnittstelle senden, von der der Controller auch seinen Strom bezieht. 
Da dabei ga ca. 1,5V reichen, um von 0 auf 1 umzuschalten, mehr oder 
weniger abhängig vom Stromfluss, brauche ich also nur Strom zum 
Betreiben des Mikrocontrollers.
Und aus euren Beiträgen ist zu entnehmen, dass das wenigstens 
funktionieren sollte.
Vielen Dank!

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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F. J. schrieb:
> [...]
> Und aus euren Beiträgen ist zu entnehmen, dass das wenigstens
> funktionieren sollte.

In 99 von 100 Faellen, ja! ;)

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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Hallo nochmal,
würde die angehängte Schaltung dann funktionieren?
Bitte entschuldigt, dass ich kein vernünftiges Programm benutzt habe, 
ich bin gerade in der Schule.

Autor: Anja (Gast)
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Ich würde noch einen Serienwiderstand 1KOhm in die DCD-Leitung schalten.
Wie auch schon im Beispiel von MarioT.

Gruß Anja

Autor: F. J. (Gast)
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Danke Anja,
das mache ich dann.
Aber wieso ist das denn besser? (keine Ironie, ich weiß es wirklich 
nicht)
Vielen Dank!

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Volker Schulz schrieb:
> "Strom" ist das richtige Stichwort. Die serielle RS-232 Schnittstelle
> ist naemlich per Spezifikation eine "stromlose Schnittstelle", d.h.
> NICHT dafuer geeignet, irgendetwas zu versorgen.

Aus diesem Grund gibt es also keine seriellen Mäuse ohne Batterie.
Diese Information ist für mich neu.

Autor: g457 (Gast)
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Christian H. schrieb:
[Serielle ist stromlos]
> Aus diesem Grund gibt es also keine seriellen Mäuse ohne Batterie.
> Diese Information ist für mich neu.

Wow, hinter welchem Mond lebst Du denn?? Die gabst schon vor Dekaden. 
Hätte sogar ein paar Beispielexemplare in der Bastelkiste falls Du mir 
nicht glaubst. Aber Dein Vorposter hat im Kern trotzdem recht: Es ist 
und bleibt eine Spannungsschnittstelle. Wenn Du es selbst nachlesen 
willst, dann schau in die entsprechenden Standards.

Aaber, und das ist der Punkt, der Standard (im Speziellen V.28) gibt 
auch vor, wie hoch der Strom (betragsmäßig, min und max) sein muss/darf, 
und zwar (wenn ich mich nicht verrechnet hab, die Formel steht in der 
V.28, und wenn ich das richtig verstanden habe dann gilt das pro 
Leitung) muss der zwischen 0.71mA (7k Last, niedrigste zulässige 
Spannung (Betrag!)) und 5.7mA (3k Last, höchste zulässige Spannung) 
liegen.

Das heisst für den Bastler: Wenn man Pech hat, dann gibt die 
Schnittstelle (zurecht) nicht mal 1mA (oder gut 2mA wenn man drei 
Leitungen bündelt) her, wenn man Glück hat eine Größenordnung mehr. Oder 
in anderen Worten: Wenn der Strom zum basteln reicht isses gut, wenn 
nicht dann muss man das eben hinnehmen.

Ich hoffe ich habe jetzt alle Klarheiten beseitigt.

HTH und HF

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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g457 schrieb:
> Christian H. schrieb:
> [Serielle ist stromlos]
>> Aus diesem Grund gibt es also keine seriellen Mäuse ohne Batterie.
>> Diese Information ist für mich neu.
>
> Wow, hinter welchem Mond lebst Du denn?? Die gabst schon vor Dekaden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ironie

Gruß,

Frank

Autor: g457 (Gast)
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Frank M. schrub [was zu Ironie]

siehste, ich habe meine Ironietags genauso gut versteckt wie der 
Christian :-)

Nix für ungut ;-))

Autor: F. J. (Gast)
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Zu was für Zeiten postet ihr?:
1:44
2:16
3:28

Autor: MarioT (Gast)
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Sehe mal ob Du hiermit was anfangen kannst.
http://www.b-kainka.de/lpmikros.htm

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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MarioT schrieb:
> Sehe mal ob Du hiermit was anfangen kannst.
> http://www.b-kainka.de/lpmikros.htm

...und ich dachte der Thread haette sich erledigt, nachdem wir dem TO 
alle Infos gegeben haben, die er brauchen koennte... Spassig auch dass 
der TO schon eingangs "eine Franzis-Schaltung" erwaehnt und nun ein Link 
zu einem Franzis-Lernpaket helfen soll... ;)

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Christian H. schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> "Strom" ist das richtige Stichwort. Die serielle RS-232 Schnittstelle
>> ist naemlich per Spezifikation eine "stromlose Schnittstelle", d.h.
>> NICHT dafuer geeignet, irgendetwas zu versorgen.
>
> Aus diesem Grund gibt es also keine seriellen Mäuse ohne Batterie.
> Diese Information ist für mich neu.

Wie g457 schon erklaerte, aendert das nichts an der Spezifikation von 
der seriellen Schnittstelle. Die ersten seriellen Maeuse fuktionierten 
durchaus nicht an jeder seriellen Schnittstelle. Man hat das erkannt und 
dann relativ schnell den Begriff der "mouse driveability" eingefuehrt 
(wie Anja auch schon erwaehnte) aber nie standarisiert. Schon mit 
Einfuehrung von PS/2 gab's auch wieder serielle Schnittstellen an PCs 
die keine seriellen Maeuse mehr treiben konnten. Und, wie ich schon 
erwaehnte, gibt es die heute noch, wenn auch sehr selten. Die 
Spezifikation verlangt nach wie vor nur dass die Spannung bei Belastung 
von 1K gegen Masse an der Ausgabeseite nicht unter 5V sinkt.

Volker

Autor: MarioT (Gast)
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Hallo Volker Schulz
Wenn ich (kann mich auch irren) die erste Frage lese "reicht ein 
Widerstand von 250 Ohm?" kann ich mier beim beste Willen nicht 
vorstellen das er sich voll auskennt. Jetzt wissen wir alle ganz genau 
über die "Spezifikation einer "stromlosen Schnittstelle" bescheit, aber 
wie bekommt er da jetzt Strom drauf? Könnte ihm jetzt das Programm 
helfen? Warum stellt er denn die Frage wenn er Frazis kennt? Warum 
werden hier Antworten gegeben über "Die ersten seriellen Maeuse"?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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MarioT schrieb:
> Hallo Volker Schulz
> Wenn ich (kann mich auch irren) die erste Frage lese "reicht ein
> Widerstand von 250 Ohm?" kann ich mier beim beste Willen nicht
> vorstellen das er sich voll auskennt. Jetzt wissen wir alle ganz genau
> über die "Spezifikation einer "stromlosen Schnittstelle" bescheit, aber
> wie bekommt er da jetzt Strom drauf?

Volker Schulz schrieb:
> F. J. schrieb:
>> [...]
>> Und aus euren Beiträgen ist zu entnehmen, dass das wenigstens
>> funktionieren sollte.

> In 99 von 100 Faellen, ja!

Kurz danach hat er bereits ein Schaltbild praeseniert.


Vermutlich hat er das Dingen schon laengst fertig aufgebaut! Alle 
anderen (inklusive mir) plaenkeln hier nur noch so rum... ;)

Volker

Autor: F. J. (Gast)
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@MarioT
Nein, Franzis kannte ich nicht. Ich hab den Schaltplan gesehen, und mich 
gefragt, ob man denn Spannungsregler nicht einfach durch einen 
Widerstand ersetzen kann.
Von dem Teil das ich baue, hab ich jetzt die Aussenhülle fertig, und 
warte nur noch auf einen IC-Sockel.
Vielen Dank euch allen noch mal!

Autor: Anja (Gast)
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F. J. schrieb:
> Danke Anja,
> das mache ich dann.
> Aber wieso ist das denn besser? (keine Ironie, ich weiß es wirklich
> nicht)
> Vielen Dank!

zum 1. wird dadurch der Laststrom reduziert. Falls der Empfänger 3 KOhm 
hat ist der Gesamtwiderstand 4 KOhm. (Laut Norm ist 3-7 kOhm zulässig 
für Empfänger). Viel mehr als 1KOhm ist leider nicht möglich da sonst 
u.U. die Mindestspannung von 3V am Empfänger nicht mehr eingehalten 
wird.

zum 2. wirkt der Widerstand gegen EMV (Verminderung der Abstrahlung 
sowie der Empfindlichkeit gegen ESD).

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Christian H. schrieb:
> Aus diesem Grund gibt es also keine seriellen Mäuse ohne Batterie.
> Diese Information ist für mich neu.

Wie jemand hier schon richtig festgestellt hat, müssen am Empfänger an 3 
kOhm 3 V anliegen, d.h. der Sender muss wenigstens 1 mA liefern. Eine 
Maus, die damit auskommt, ist ja nicht wirklich ein Problem, 
schliesslich muss sie ja nicht aus eigener Kraft auf dem Mauspad 
rumfahren. Aber wer immer eine Schaltung aus der Schnittstelle versorgen 
will, muss halt auch notfalls mit so wenig auskommen.

Ein uralter 1488-IC versorgt mit +- 12V liefert natürlich ein 
Vielfaches, bloss ist das halt nicht garantiert. Ist so einer drin, kann 
man durchaus Relais damit betreiben, aber das gabs halt bloss bei den 
Original-IBM-XTs und ATs.

Gruss Reinhard

Autor: Anja (Gast)
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Reinhard Kern schrieb:
> Wie jemand hier schon richtig festgestellt hat, müssen am Empfänger an 3
> kOhm 3 V anliegen, d.h. der Sender muss wenigstens 1 mA liefern.

Du vergißt den Störspannungsabstand. Am Sender müssen es mindestens 5V 
bei 3kOhm Last sein (laut RS232-Spezifikation). Die 2V Differenz sind 
als Störspannungsabstand bzw. Leitungsverlust vorgesehen.
Also hat man am Sender nach RS232 mindestens 1,7mA/Leitung zur 
Verfügung.

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