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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik galvanische Trennung RS232


Autor: Sebastian (Gast)
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Hallo zusammen,
ich entwickle derzeit gerade, im Rahmen einer Studienarbeit, eine
Mikrocontrollerschaltung die u.a. Schelifenzustände einer
Telefonleitung detektiert.
Zudem verwendet die Schaltung eine RS232-Schnittstelle zum
Datenaustausch mit einem PC. Wenn es dumm läuft kann beim Verbinden der
Massen (durch die RS232) von Schaltung und PC (wenn dieser geerdet ist)
eine Spannugsdifferenz von ca. 60-70V zwischen Schaltung und
Erdpotential entstehen.
Lange Rede, kurzer Sinn. Ich suche eine Möglichkeit die serielle
Schnittstelle galvanisch zu entkoppeln. Ich verwendet in der Schaltung
einen ATMEGA8515 und einen MAX232 zur seriellen Datenkommunikation.
Kann mir jemand weiterhelfen? Habe leider keine allzugroße Erfahrung
mit Optokopplern etc.
Habe auch bei der Suche im Web immer nur Verweise auf Artikel in der
Zeitschrift Elektor gefunden, aber in Jahrgängen, die nicht mehr zu
beziehen sind...

Vielen Dank!
Sebastian

Autor: Nicky (Gast)
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hallo guck doch mal in einem datenblatt  eines optokopplers. z,b PC800.
dann kennst du den pegel des MAX232 ausgangssignals und diemensionierst
nen widerstand für die sendediode im optokoppler (1,2 - 1,4V und 5 -
10mA je nach typ - steht im datenblatt) auf der anderen seite nimmst du
nen wiederstand z.b. 10k gegen die versorgungsspannung des µc ( für
optokoppoler die pull-up benötigen). das ganze umgekehrt in
rückrichtung und fertig is es.

Autor: Sebastian (Gast)
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Danke erstmal ür die schnelle Antwort.
sorry, bin in diesen sachen nicht so fit. kann dir leider nicht ganz
folgen...
wenn ich dich richtig verstanden habe soll ich die trennung zwischen mP
und MAX232 machen (also nicht auf der RS232-Seite des MAX232), richtig?
Wie versorge ich dann den MAX232 mit seiner Betriebsspannung ohne diese
galvanisch mit der masse der restlichen schaltung zu verbinden?

Hast du sowas wie nen schaltplan?

Autor: Hubert (Gast)
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Natürlich muß die Stromversorgung für den Schnittstellenbaustein galv.
getrennt sein. Es bieten sich dazu DC-DC-Wandler (5Volt/5Volt)an. Es
gibt aber auch Schnittstellenbausteine die das schon machen. Für die
RS485 fällt mir der MAX1480CPI ein. Sowas sollte es auch für die RS232
bei Maxim/Dallas geben.

Autor: Nicky (Gast)
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ja, auf der rs232 seite würde ich nicht galv. trennen.
du könntest zum beispiel nen extra trafo verwenden, der die versorgung
des max übernimmt und keine verbindung zur controllerseite hat. da
reicht ja nen kleiner <5Watt trafo den es bei reichelt, ich denke für 2
Euronen, gibt. oder den besagten dc-dc wandler, aber das denke ich wird
etwas kostenintensiver - aber sicher eleganter.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Hubert:
Danke für den TIp.
Habe leider bei Maxim nur den MAX3250 entdecken können. Der hat aber
leider eine falsche Gehäuseform und kann nur Spannungsdifferenzen bis
50V (bei mir können es im Extremfall 105V sein; i.d.R. aber ca.
57-63V). Eine Kombination aus MAX250 und MAX251 scheint mir zu
kompliziert und braucht ne menge platz (un den habe ich eigentlich auf
der platine nicht...)
Hast Du noch ne Idee wo ich noch schauen könnte?

@Nicky:
DC/DC Wandler klingt sympathisch. Wenn die in einer adäquaten Größe und
zu annehmbaren Preisen erhällich sind, werde ich wohl sowas verbauen.

Aber wie gesagt, am liebsten wäre mir eine One-Chip-Lösung, da ich
leider nicht so viel Platz habe....

Autor: Nicky (Gast)
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schon mal nach trennverstärkern ausschau gehalten? die sind klein, aber
preislich ....? hab mal welche für 40euro gesehen, aber die muss es
auch preiswerter geben. hab mich dann nicht mehr intensiv mit
beschäftigt.

Autor: Hubert (Gast)
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Bei ELV gab es mal eine Schaltung, sie nennen das optisch isoliert...
hat "links und rechts" getrennte Stromversorgungen.
Trennung erfolgt auf Seite der RS232 (also +-15Volt) mit Optokopplern.

Hier der Link

http://www.elv-downloads.de/service/manuals/RS232/346-38.htm

Autor: Hubert (Gast)
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Hier noch ein pdf von maxim zwecks Bauteilauswahl. Habe ich bei
maxim-is.com gefunden

Autor: Gerhard (Gast)
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Hi,

Diese Firma hat interesannte galvanisch getrennte Datenkoppler. Die
arbeiten mit magnetischer Kopplung. Da die hauptsaechlich ICs fuer das
RS485 herstellen, ist es allerdings etwas umstaendlich auf RS232
umzuwandeln.

http://www.nve.com/news/il485.php

Gruss,
Gerhard

Autor: PeterL (Gast)
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hallo

so habe ich es schon öfters gemacht = billig und leicht erhältliche
Bauteile. Die Versorgung auf der 2. Seite nehme ich oft vom
angeschlossenen PC, oder verwende einen kleinen DCDC Wandler (z. B. von
Traco)

Peter

Autor: Sebastian (Gast)
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Danke Euch allen für die Tips!

@Nicky: bei Trennverstärkern habe ich nicht so viel gefunden....

@Hubert:
Die Schaltung von ELV finde ich recht interessant, sie ist jedoch für
meine Anwendung zu groß. Wenn ich einen Trenntrafo für die
Spannungsversorgung benutze, brauch ich ja noch einen 7805,
Kondensatoren und eine Gleichrichtung. ==> Da liege ich wahrscheinlich
preislich schon fast bei einem DC/DC-Wandler der wesentlich kleiner
ist.
Maxim hat tolle getrennte ICs für fast alle Schnittstellen (z.B.
MAX3157) außer RS232. Schade dass sie solche nicht auch für meinen
Zweck anbieten. Wäre sicherlich die einfachste und platzsparendste
Variante.

@PeterL:
So ähnlich werde ich es wohl machen, nur dass ich nicht zwischen zwei
MAX202 entkopple, sondern zwischen meinem Mikrocontroller und dem
MAX232. Die Spannungsversorgung wird sicherlich am saubersten mit einem
DC/DC-Wandler glöst, oder?
Idee wo ich die günstig bekomme? Bei Reichelt kosten die so ab 5-6 Euro
und bei Conrad habe ich in der Preisklasse nichtmal was gefunden (die
haben so ab 20 Euro....)

Naja, werde wohl in den sauren Apfel beißen müssen und noch ein paar
Euros für die Trennung ausgeben. Wie gesagt nehme gerne noch Tips für
günstige DC/DC-Wandler entgegen....


Sebastian

Autor: Rolf F. (Gast)
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Es gibt auch den bruit-force-Weg die Erdung zu verbessern, indem man mit
einem Schutzleiter mit mindestens 16 mm^2 die Massen verbindet. Das kann
in der Nähe von Oberleitungen nötig sein.

Autor: Marks Murks (Gast)
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Hallo,

als Anlage eine Lösungsschaltung. Je nach erforderlicher Baudrate
können auch langsame Optokoppler (z.B. ILD207) genommen werden. Von
MAXIM gibt es auch den Baustein MAX3250 (±50V-Isolated RS-232
Transceiver).

Autor: Frankl (Gast)
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Vielleicht auch mal Trafos gedacht wie sie im LAN eingesetzt werden ?
Brauchen keine Stromversorgung, viellicht etwas zum Spitzenbegrenzen.

Autor: Sebastian (Gast)
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@Marks Murks:
Danke für die Schaltung. So werde ich es wohl machen.
den MAX3250 habe ich auch schon gesehen (s. obige Texte) aber 50V
reichen mir leider nicht....

@Frankl
Sorry, vertsehe nicht welche Spitzen ich begrenzen soll...

Sebastian

Autor: Sebastian (Gast)
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noch eine kurze frage:
finde den hpcl0502 weder bei conrad noch reichelt. den anderen dito.
will nur 9600Bd über die leitung fahren. kann ich einen pc817 nehmen??
schaltung sollte identisch sein, oder?

Autor: mmerten (Gast)
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Normalesweise 6N137 für diese Zwecke ist für
RS232  485  422 immer schnell genug und überall leicht
erhältlich. Bei Reichelt z.b. 49 cent ;-)
http://www.fairchildsemi.com/ds/6N/6N137.pdf
Bei Bedarf gibt`s den auch in VDE konformer Ausführung.

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