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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schutzschaltung für AVR UART erforderlich?


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

ich entwickle gerade eine Schaltung zur Steuerung einer 
Spiegelreflexkamera (ersetzt den manuellen Fernauslöser) auf Basis eines 
ATMega162-16 (DIL-40). Das ganze soll dann über eine einfache 
Menüstruktur Funktionen bieten wie periodische Auslösung, 
Langzeitbelichtungen, flexiblerer Selbstauslöser usw..

Softwareseitig hatte ich schon mit AVR's zu tun, jedoch nur mit fertigen 
Dev Kits. Nun habe ich hier die Website durchforstet und alle 
Checklisten etc. durchgeschaut und beherzigt, aber eine Antwort habe ich 
noch nirgends finden können:

Ich möchte meine Schaltung gleich für eventuelle Erweiterungsmodule 
vorbereiten. Mir schwebt da in ferner Zukunft ein Modul mit Stepper vor, 
um Panoramaaufnahmen zu automatisieren oder ein Modul mit Linearantrieb, 
um stereoskopische Aufnahmen zu erstellen. Dazu habe ich vor, den UART 
auf einem Stecker (8p8c) herauszuführen und dort später ggf. weitere 
AVR's anzuschließen.

Eine Wandlung mit MAX232 scheint mir da nicht notwendig, da ich nirgends 
etwas RS-232-konformes brauche, deshalb überlege ich die RX/TX-Pins 
direkt auf zwei Pins der RJ-45 Buchse zu legen und alle restlichen Pins 
für GND zu verwenden, um das Massepotential anzugleichen.

Muss / sollte ich die Pins mit einer wie auch immer gearteten 
Schutzschaltung versehen? Alle sonstigen I/O-Geschichten habe ich je 
nach Geschwindigkeitsanforderung über Optokoppler, Relais, usw. 
galvanisch getrennt, weil es mir etwas widerstrebt, µC-Pins direkt 
herauszuführen. Wie sollte eine solche Schaltung aussehen?

Eventuelle Erweiterungsmodule sollen dann mit ~30 cm Patchkabel 
angeschlossen werden.

Gruß
Thomas

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Thomas schrieb:

> Ich möchte meine Schaltung gleich für eventuelle Erweiterungsmodule
> vorbereiten.

ok

> Mir schwebt da in ferner Zukunft ein Modul mit Stepper vor,
> um Panoramaaufnahmen zu automatisieren oder ein Modul mit Linearantrieb,
> um stereoskopische Aufnahmen zu erstellen.

ok

> Dazu habe ich vor, den UART
> auf einem Stecker (8p8c) herauszuführen und dort später ggf. weitere
> AVR's anzuschließen.

Keine gute Idee.
Die Dinge werden nicht einfacher, wenn man mehrere µC einsetzt. Das was 
du vorhast (und noch viel mehr), kann dein Mega mit links erledigen. 
Dazu brauchst du noch keine zusätzlichen Porzessoren.

Wenn du einen oder mehrere Modulanschlüsse haben willst, wäre es besser, 
wenn du dir ein Schema ausdenkst, nach dem du standardisierte 
Portanschlüsse erzeugen kannst. 3, 4, 5 Portpins, die in einem 
Wannenstecker immer gleich angeordnet sind, dazu noch Vcc und GND und 
damit hast du einen Satz von Erweiterungssteckern an die du später 
Zusatzhardware anschliessen kannst und die dann vom µC direkt abgefragt 
werden können.


Das heißt nicht, dass eine RS232 nicht sinnvoll sein kann. Zum Anschluss 
eines Laptops mag das eine gute Sache sein.

> nach Geschwindigkeitsanforderung über Optokoppler, Relais, usw.
> galvanisch getrennt, weil es mir etwas widerstrebt, µC-Pins direkt
> herauszuführen.

Man muss aber auch nicht übertreiben

Autor: Thomas (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:

>> Dazu habe ich vor, den UART
>> auf einem Stecker (8p8c) herauszuführen und dort später ggf. weitere
>> AVR's anzuschließen.
>
> Keine gute Idee.
> Die Dinge werden nicht einfacher, wenn man mehrere µC einsetzt.

Da stimme ich durchaus zu.

> Das was du vorhast (und noch viel mehr), kann dein Mega mit links erledigen.
> Dazu brauchst du noch keine zusätzlichen Prozessoren.

Im Prinzip stimmt das auch, aber räusper ich habe wohl mal wieder nur 
die Hälfte der relevanten Informationen gegeben...
In dem Design befinden sich noch getrennt steuerbare 8 Optokoppler für 
Blitze und Lampen (man weiß ja nie, was man sich mal für eine Ausrüstung 
zulegt). Dann brauche ich 8 Pins für das Display (7 Pins I/O + Backlight 
an/aus über einen FET). Ein Tastenfeld mit Steuerkreuz, OK, Zurück, usw. 
braucht auch noch ein paar Inputs, die ich nicht muxen will, weil z. B. 
der OK-Taster parallel zum Durchschleifeingang der bisherigen 
Kabelfernauslösung liegt. Da möchte ich mir den Weg freihalten, einen 
IRQ draufzulegen. Weitere Outputs werden für diverse Status-LED, helle 
LED als Fokushilfe und einen Piezopiepser belegt.
Fazit: Der Mega162 ist komplett bedrahtet und ich habe sozusagen zwei 
Pins für RX und TX "geopfert", und für Zusatzmodule reserviert.

Vorher hatte ich tatsächlich eingeplant, jeweils VCC, GND, Request, Wait 
und Ack oder ähnlich an einem Stecker anzubieten, irgend ein sinnvolles 
Handshaking eben, womit man einfache Zusatzhardware steuern kann.

> Das heißt nicht, dass eine RS232 nicht sinnvoll sein kann. Zum Anschluss
> eines Laptops mag das eine gute Sache sein.
>
>> nach Geschwindigkeitsanforderung über Optokoppler, Relais, usw.
>> galvanisch getrennt, weil es mir etwas widerstrebt, µC-Pins direkt
>> herauszuführen.
>
> Man muss aber auch nicht übertreiben

Der letzte Satz bedeutet, dass man den UART theoretisch mal direkt 
rauslegen kann? Oder wird in dem Fall sofort die Welt untergehen? ;-)
Die Frage ist praktisch, ob sich der erfahrene µC-Designer sofort Augen 
und Ohren zuhält, wenn ich davon rede, die Pins direkt rauszuführen, 
oder ob man das in nicht sicherheitskritischer Umgebung schon mal dulden 
kann...

Danke und Gruß,
Thomas

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