Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RS232 über 30m


von Jens (Gast)


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Hallo Leute,

ich möchte eine Kabelfernbedienung realisieren, bei der insgesamt 9 Bits 
übertragen werden müssen. Ich dachte, ich mache es mit RS232, damit die 
Steuerung sehr flexibel bleibt. Vielleicht soll nämlich später noch ein 
ADC-Wert übertragen werden. Meine Fernbedienung und die Zielschaltung 
verwenden beide MAX232-Treiber.

Das Timing ist überhaupt nicht kritisch, wenn die Fernbedienung es 
schafft, die Werte innerhalb 100ms zu übertragen ist alles OK. Daher 
kann ich eine sehr niedrige Baud-Rate verwenden, ich dachte da so an 
1200 Baud oder weniger.

Die zu überbrückende Entfernung sind in etwa 30m, als Kabel möchte ich 
irgendwas Geschirmtes mit drei inneren Polen verwenden. (Schirmung == 
GND, RX, TX, VDD).

Ist das so machbar oder gibt es schwerwiegende Einwände?

Gruß
Jens

von karadur (Gast)


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Bei 1200 Baud geht das. Mit kapazitätsarmen Kabel gehen auch höher 
Baudraten. Ansonsten statt RS232 auf z.B. 0/20mA gehen.

von Jens (Gast)


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Ah, gut. Ich dachte konkret an diese Leitungen:

http://www.reichelt.de/Modular-Fernmeldeleitung/YSTY-2X2-100/index.html?ACTION=3&GROUPID=3331&ARTICLE=22963

http://www.reichelt.de/Steuerleitung/LIYCY-04-50/index.html?ACTION=3&GROUPID=3326&ARTICLE=10304

Dann wird eine der inneren Leitungen auch auf GND gelegt.

Welche ist besser geeignet?

Gruß
Jens

von tip (Gast)


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spricht was dagegen einen MAX488 zu nehmen und das ganze differenziell 
zu übertragen? Nach außen hin (Nach MAX488 und Pegelwandler) sieht das 
ganze wieder wie RS232 aus.

Sehr störunempfindlich (habe so schon viel schnellere serielle 
Verbindungen über 100 Meter realisiert). Als Kabel kannst du einfach ein 
Netzwerkkabel nehmen, da dort verdrillte Adernpaare drinn sind.

Gruß
tip

von Jens (Gast)


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Ist eben die Frage, ob es für so eine doch recht überschaubare 
Entfernung bei so geringer Datenrate notwendig ist.

Was hat es mit diesen "verdrillten Adernpaaren" auf sich?

Gruß
Jens

von tip (Gast)


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Eine differenzielle Übertragung hat den Vorteil störunempfindlich gegen 
Gleichtaktstörungen zu sein. Damit die Störungen auch wirklich nur 
Gleichtaktstörungen sind, müssen die positive und negative Leitung 
möglichst dicht zusammenliegen (verdrillt). Dadurch bleibt die von den 
Leitungen aufgespannte Fläche sehr klein und äußere Störfelder können 
schlecht als differenzielle Störung einkoppeln. Nebenbei soll auch der 
Wellenwiderstand definiert sein. Der Empfänger bildet dann die differenz 
zwischen positiver und negativer Leitung. Die Gleichtaktstörung wirkt 
auf pos. und neg. Leitung gleichermaßen und hebt sich auf.

Mittlerweile mache ich möglichst alles differenziell, sofern es ein paar 
Meter überschreitet. Auf diese Weise hält man sich jede Menge 
unliebsamer Überraschungen vom Hals.

Da nur ein simpler diff. Treiber dazukommt, ist der Aufwand auch nicht 
allzu groß.

von Jens (Gast)


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Danke für die gute Erklärung - ja, das ergibt Sinn. Ich werde dann einen 
solchen Differenztreiber dazu bauen - man weiß ja nie.

Der MAX488 benötigt VDD = 12V, das ist ein bisschen schade. Muss ich 
einen kleinen 5V->12V Stepup in die Fernbedienung einbauen.

Den MAX232 kann ich mir dann ja sparen, korrekt? Dann muss ich mir nur 
einen einfachen Transistor-Pegelwandler für 12V <-> 5V bauen, um jeweils 
vom uV mit dem MAX488 zu kommunizieren.

Als Kabel benutze ich dann so eines hier:

http://www.reichelt.de/Patchkabel-100-Mbit-s/PATCHKABEL-30-GR/index.html?ACTION=3&GROUPID=4312&ARTICLE=30841

Aber was nehme ich als Buchse? Am besten wäre eine Buchse mit 
Kabelausführungen. Gefunden habe ich bei Reichelt diese hier:

a) 
http://www.reichelt.de/Modularkabel-stecker-etc-/MEB-8-8/index.html?ACTION=3&GROUPID=848&ARTICLE=11365
b)http://www.reichelt.de/Patchpanel-RJ45-Dosen/MEBP-8-8P/index.html?ACTION=3&GROUPID=4317&ARTICLE=33788

Welche kann ich benutzen?

Gruß
Jens

von DirkB (Gast)


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Jens schrieb:
> Was hat es mit diesen "verdrillten Adernpaaren" auf sich?

Schau mal bei http://de.wikipedia.org/wiki/Twisted-Pair-Kabel
Gleich der erste Absatz.

von Jens (Gast)


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Ah, danke. Dann passt ja das obere Netzwerkkabel ganz gut.

Was nehme ich als Adapter?

Gruß
Jens

von tip (Gast)


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> Der MAX488 benötigt VDD = 12V, das ist ein bisschen schade.

Im Datenblatt steht: Operate from a Single 5V Supply

Die 12V beziehen sich auf die maximal zulässige Versorgungsspannung.

Schau zur Sicherheit aber nochmal genau ins Datenblatt.

lg
tip

von tip (Gast)


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Beachte auch die im Datenblatt empfohlene Beschaltung. 
Abschlusswiderstand nicht vergessen.

von Jens (Gast)


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Du meinst den R_t, ja? Das muss ich noch genau nachlesen.

Die Frage ist nun nur noch eine rein mechanische. Welchen mechanischen 
Anschluss gibt es für dieses obige Netzwerkkabel? Sind die Alternativen 
a) und b) denkbar?

Gruß
Jens

von Jay B. (jay_)


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hallo jens,
lass dich nicht verwirren!
der aufwand mit rs485/422 ist bei dir garnicht nötig!
sowas brauchst du nur, wenn du auf mehr als 100 bis 800meter gehn 
willst.

mit deinem geplanten rs232 ist mit einem cat5 kabel locker eine 
entfernung von über 50 metern bei 115k2 drin!

mit 2400baud bist du sogar noch mehr als in der spezifikation!
die mögliche leitungslänge bei rs232 hängt nämlich von der 
kabelkapazität und der baudrate ab.
der standard ist von 1962 soder so. und war damals auf kabel bis max. 
2500pikofarad ausgelegt. schon damit konnte man über 15meter eine 
geschwindigkeit von 19k2 fahren.
bei 4800baud konnte man bereis 300meter und unter 2400 baud bis zu 
900meter problemlos überbrücken.

ein heutiges cat5 kabel hat ganze 50pikofarad pro meter.
du kannst also die werte der 50 jahre alten norm locker verdreifachen!

und aus der praxis:
ich hatte schon vor 20 jahren datenstrecken über eine 5v rs232 laufen. 
c64 nach amiga. und das ganze in einer industrieumgebung und mit einer 
kabellänge von 60 metern. das lief 15 jahre lang ohne jede störung...

nimm das patchkabel und variante a des anschlusssteckers mit rs232 und 
du bist stressfrei :-)

jay

von Jens (Gast)


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Danke für die Ergänzung, Jan, die Zahlen helfen mir gut, mein Vorhaben 
ein wenig besser einzuschätzen.

Viele Grüße
Jens

von Jens (Gast)


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Ups, ich meinte natürlich Jay und nicht Jan ;-)

Gruß
Jens

von ich (Gast)


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Ich kann bestätigen, dass rs232 bei dieser Entfernung und Baudrate 
völlig unprobelmatisch ist !

von Harald W. (wilhelms)


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Jens schrieb:
> Hallo Leute,
>
> ich möchte eine Kabelfernbedienung realisieren, bei der insgesamt 9 Bits
> übertragen werden müssen. Ich dachte, ich mache es mit RS232, damit die
> Steuerung sehr flexibel bleibt. Vielleicht soll nämlich später noch ein
> ADC-Wert übertragen werden. Meine Fernbedienung und die Zielschaltung
> verwenden beide MAX232-Treiber.
>
> Das Timing ist überhaupt nicht kritisch, wenn die Fernbedienung es
> schafft, die Werte innerhalb 100ms zu übertragen ist alles OK. Daher
> kann ich eine sehr niedrige Baud-Rate verwenden, ich dachte da so an
> 1200 Baud oder weniger.
>
> Die zu überbrückende Entfernung sind in etwa 30m, als Kabel möchte ich
> irgendwas Geschirmtes mit drei inneren Polen verwenden. (Schirmung ==
> GND, RX, TX, VDD).
>
> Ist das so machbar oder gibt es schwerwiegende Einwände?

Bei Deinen moderaten Forderungen läuft das auf jeden Fall.
Die anderen Vorschläge bieten eine höhere Datenrate und/oder
eine grössere Entfernung. Wenn Du das aber nicht brauchst,
brauchst Du den höheren Aufwand bei diesen Vorschlägen auch
nicht zu treiben.
Gruss
Harald

von Jens (Gast)


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Hallo,

naja, einen MAX232 als Treiber wollte ich ja so oder so hinsetzen, da 
ich nicht genau weiß, ob der uC die Pegel der 5V-RS232 stark genug 
halten kann.

Also kann ich ja einfach den MAX232 mit einem MAX488 ersetzen und bin 
sorglos glücklich - denn so kompliziert ist die Verschaltung des MAX488 
ja nun auch nicht.

Gruß
Jens

von Willi (Gast)


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Jens schrieb:
> Also kann ich ja einfach den MAX232 mit einem MAX488 ersetzen und bin
> sorglos glücklich

Hast Du denn nicht begriffen, was die Vorredner geschrieben haben?

Du kannst natürlich einen MAX488 nehmen, kannst Dein Geld auch 
verbrennen und Dein 'sorgloses Glück' dadurch erhöhen, dass Du Dir 
pausenlos in die Hose machst.

von Jens (Gast)


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Sagen wir mal so: Die paar Euro für den MAX488 sind gut investiertes 
Geld, denn sollte nachher mal jemand auf die Idee kommen, das Kabel zur 
Fernbedienung zu verlängern, dann geht das vollkommen problemlos. Zudem 
ist die Übertragung so viel besser gegen Störungen geschützt.

Gruß
Jens

von Jens (Gast)


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Ich habe noch eine Verständnisfrage zum MAX488: Es muss ein Widerstand 
R_t zwischen den Differentialleitungen eingebaut werden, jeweils auf der 
Empfängerseite.

Wozu ist der gut? Er liegt laut Datenblatt bei 120R.

Gruß
Jens

von Martin B. (martin_b35)


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Hmm, hier sind 115200 Baud über ne 30-m Rolle kein Thema.

von tip (Gast)


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Das ist ein Abschlusswiderstand. Er verhindert Reflexionen und bringt 
die Signalpegel auf Nominalwert. Der muss auf jeden Fall rein.

grüße
tip

von oszi40 (Gast)


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> läuft das auf jeden Fall.

Kommt auch etwas auf die Umgebung an. Große Störfelder od. Maschinen, 
Aufzüge und Bahn-Fahrdrähte sorgen gelegentlich für kleine 
Überraschungen.

von tip (Gast)


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> brauchst Du den höheren Aufwand bei diesen Vorschlägen auch
> nicht zu treiben.

Warum höherer Aufwand? Ein RS232 Treiber ist wesentlich aufwändiger zu 
beschalten als ein MAX488.

Der MAX488 ist nur ein 8 pin Gehäuse + Widerstand + Stützkondensator.

Jetzt schau dir mal einen RS232 Treiber an ;))

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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tip schrieb:
> Jetzt schau dir mal einen RS232 Treiber an

Und? Das ist auch nur ein IC, wie z.B. der MC1488 oder SN75188, 
aufwendig ist da gar nichts (sofern eine symmetrische 
Versorgungsspannung zur Verfügung steht).

von tip (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Und? Das ist auch nur ein IC, wie z.B. der MC1488 oder SN75188,
> aufwendig ist da gar nichts (sofern eine symmetrische
> Versorgungsspannung zur Verfügung steht).

Das Argument war aber, dass der MAX488 angeblich mehr Aufwand wäre. Je 
nach RS232 Treiber sind aber noch diverse Kondensatoren nötig. Zudem ist 
das Gehäuse größer --> mehr Lötpunkte etc...

Ich verstehe einfach nicht, warum man bei gleichem oder geringerem 
Aufwand eine Lösung, welche wesentlich störunanfälliger ist nicht 
verwenden möchte. Auch preislich sind beide Lösungen praktisch 
identisch.

Ich kann ja noch verstehen, dass man das eine rein vom Geschmack her 
nicht mag, aber die Argumente leuchten mir nicht ein. ;)))

lg
tip

von Jens (Gast)


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Also der MAX232 baut sich ja seine eigene -5V, braucht dafür aber je 
nach Modell bis zu fünf Kondensatoren ;-)

Aber nach den obigen Vorschlägen wäre ja auch auf den MAX232 verzichtet 
worden (Stichwort: 5V-RS232), und ganz ohne Treiber finde ich die 30m 
eher nicht so gut.

Mein Fazit: Ich verwende nun den MAX488. Damit mache ich nichts falsch, 
und bin auch für höhere Entfernungen gerüstet. Ich merke mir aber auch, 
dass für stationäre Anwendungen mit konstanten Anforderungen einfaches 
RS232 mit niedrigen Baudraten kein Problem ist.

Danke an alle!

Beste Grüße
Jens

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