Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB Datenleitung und Spannungsversorgung trennen


von Marco T. (marco_t78)


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Hallo zusammen,

das Forum hat uns schon echt viel geholfen, doch nun stehen wir vor 
einem Problem.

Kurze Erklärung zu unserem Projekt:

Ein MIC (ATMEGA1280) speichert ein paar Testdaten und während des Tests 
kann man an die USB-Schnittstelle mit dem PC gehen und über ein 
C#-Programm die Daten auslesen.

Der MIC selber wird mit 3,3V versorgt, welche von dem Bauteil FT232 
geliefert werden. Der FT232 wird über die USB-Spannung versorgt.

Nun ist das Problem, dass ein PC über die Testdauer nicht immer dabei 
stehen kann. Somit wird die Spannungsversorgung über ein normales 
USB-Netzteil gewährleistet. Wenn man nun mit einem PC die Daten einlesen 
will, so würde der MIC sich resetten, wenn wir einfach die 
Spannungsversorgung kappen und der Test wäre hinüber.

Also haben wir überlegt, so etwas wie ein "Y-Kabel" zu bauen.
Die eine Seite des Kabels ist vom Steckertyp B und hat alle 4 Leitungen 
verbunden. Die andere Seite besteht aus 2 Steckern des Typs A. Der 1. 
Stecker hat nur VCC und GND (liefert also die Spannung) und der 2. hat 
nur D- und D+ (liefert also nur die Daten). Wenn man nun das 
USB-Netzteil für die Spannungsversorgung nutzt und wenn man bei Bedarf 
mit dem PC sich die Datenleitung schnappt, erkennt der PC den Port nicht 
immer. Nur bei einem Fall hat es funktioniert (PC 1: 
Spannungsversorgung, PC 2: Datenleitung) und dies auch nur sporadisch.

Weiterhin überlegten wir, beide A-Stecker voll belegt zu lassen. Doch 
wenn man dann PC und Netzteil gleichzeitig benutzen würde, würden doch 
Ausgleichströme fließen, oder?

Würde mich freuen, wenn ihr uns weiterhelfen könntet,

mfG Marco & Jesper

von Peter K. (Gast)


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Hallo Marco,

wir haben sowas mal bei einem Projekt in der Uni gehabt, wir haben 
einfach bei dem Datenkabel zum PC nur die beiden Datenleitungen und 
Masse angeschlossen das hat wunderbar funktioniert, der Nachteil ist 
hald wenn du es nur vom PC Betreiben willst musst du zwei USB-Ports 
nutzen einer für die Daten der andere zur Stromversorgung, es gibt 
allerdings im Datenblatt des FT232 eine so eine Beschaltung mit der es 
möglich ist die Schaltung auf beide Arten zu betreiebn, die hängen dazu 
in die 5V Leitung des Daten-USB Kabels einen N Kanal MOSFET Source und 
Gate schließen Sie kurz, dann Leitet der MOSFET nur wenn das Datenkabel 
angeschlossen ist aber keine andere Versorgung.

lg Peter

von Gerald G. (gerald_g)


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Eine diode (Silizium, bat60 z.b.) an der USB Spannung verhindert ein 
fließen des Stromes von der externen Versorgung in den PC

von Marco T. (marco_t78)


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Vielen Dank euch zwei :)

Werden morgen das dann mal auch austesten... Mit dem GND zum PC führen 
haben wir aber dennoch nicht auch mögliche Ausgleichströme?

Melde mich, um Erfolg oder Misserfolg zu melden ;)

von Frank K. (fchk)


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Ein anderer Schaltungsvorschlag wird in vielen PIC-Datenblättern 
vorgeschlagen (hier PIC18F14K50).

von ?!? (Gast)


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Marco T. schrieb:
>
> Ein MIC (ATMEGA1280) speichert ein paar Testdaten und während des Tests
>
> Der MIC selber wird mit 3,3V versorgt, welche von dem Bauteil FT232

> will, so würde der MIC sich resetten, wenn wir einfach die

Hallo Marco,

ich will mich jetzt nicht dumm stellen und dich fragen: "Was in aller 
Welt ist ein MIC?"
Daß du einen Mikroprozessor meinst, ist klar. Aber MIC ist keine 
Abkürzung dafür. Ich hab spaßeshalber mal "ge-wiki't" :-)

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

Die übliche Abkürzung ist "µC". Oder auch "Controller"...
Nur mal so zur Kenntnisnahme, nicht böse gemeint, ok?

von Martin (Gast)


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Gerald G. schrieb:
> Eine diode (Silizium, bat60 z.b.) an der USB Spannung verhindert ein
> fließen des Stromes von der externen Versorgung in den PC

Selbst das ist einigen egal, ich hatte mal einen DVB-S/S2 Stick von 
Terratec, die liefern ein Y Kabel mit 5V Netzteilanschluss mit. Nachdem 
ich das Teil geöffnet habe hab ich's zurückgeschickt das sah einfach 
gruselig aus, sogar die Schrauben waren ein Fake (reingesteckte Stifte 
welche aussahen wie für einen Kreuzschraubenzieher, da waren die 
Chinesen wohl zu faul um echte Schrauben zu verwenden)...

von Peter K. (Gast)


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Über masse sollten keine ausgleichsströme fließen und wenn dann solltet 
ihr euer usb netzteil prüfen Masse muss unbedingt ohne diode oder 
ähnliches verbunden werden denn sonst stimmen die Spannungspegel nicht 
und die Schaltung funktioniert nicht oder der usb port eures pc oder der 
ft232 stirbt.
Um Masseschleifen zu vermeiden kann man eineb 1Ohm Widerstand in die 
Masseleitung setzn aber das hat nichts mit Ausgleichsströmen zu tun und 
ist mir bisher nur in der Analogtechnik untergekommen

von Amateur (Gast)


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>"Was in aller Welt ist ein MIC?"

Das ist das Gleiche wie die Schuhe mit hohen Absätzen, für jemanden der 
sich andernfalls nicht groß genug fühlt.

Dererlei Konstrukte lassen gute Rückschlüsse auf das Alter des Posters 
zu.

von Marco T. (marco_t78)


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Peter Kremsner schrieb:

> nutzen einer für die Daten der andere zur Stromversorgung, es gibt
> allerdings im Datenblatt des FT232 eine so eine Beschaltung mit der es
> möglich ist die Schaltung auf beide Arten zu betreiebn, die hängen dazu
> in die 5V Leitung des Daten-USB Kabels einen N Kanal MOSFET Source und
> Gate schließen Sie kurz, dann Leitet der MOSFET nur wenn das Datenkabel
> angeschlossen ist aber keine andere Versorgung.


Hi Peter,

könntest du diese Schaltung vielleicht noch etwas genauer erklären (oder 
evtl. ein Bild dazu schicken) ? Im Datenblatt des FT232 ist eine 
Schaltung angegeben (USB Bus Powered with Power Switching 
Configuration). Doch wird da nicht der MOSFET vom FT232 gesteuert (über 
PWREN#)? Wir wollen ja im Prinzip eine Funktion, die, wenn man das 
Datenkabel anschließt, die Spannung nun vom Datenkabel nimmt.

http://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/ICs/DS_FT232R.pdf
(Punkt 6.3)


Frank K. schrieb:
> Ein anderer Schaltungsvorschlag wird in vielen PIC-Datenblättern
> vorgeschlagen (hier PIC18F14K50).

Hi Frank,

bei dem Bild, was du geschickt hast, ist dies ein MOSFET-Transistor?
So kann man doch keinen normalen Transistor ansteuern.



Wir haben nun getestet, die Masseleitung in der Datenleitung 
mitzuführen.
Und siehe da, es klappt. Vielen Dank schonmal dafür!

von Markus (Gast)


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Was spricht gegen einen kleinen aktiven USB-Hub zwischen PC und MIC? Der 
PC kann dann jederzeit an den Hub an- und abgesteckt werden und der Hub 
dient auch als Spannungsversorgung.

von 123 (Gast)


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>
> bei dem Bild, was du geschickt hast, ist dies ein MOSFET-Transistor? So
> kann man doch keinen normalen Transistor ansteuern.
>

Nein das ist ein pnp bipolar Transistor. Wieso sollte man den nicht so 
ansteuern können ?

von stefan us (Gast)


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Ich würde einfach einen USB Hub mit Netzteil verwenden.

von Peter K. (Gast)


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Markus schrieb:
> Was spricht gegen einen kleinen aktiven USB-Hub

Eigentlich nichts, außer dass das ding größer ist als die Schaltung 
selbst.
Ich hab auch mal irgendwo gelesen dass es wegen dem FTDI232 und USB-Hubs 
probleme wegen dem Treiber geben soll, hab ich aber selber noch nicht 
wirklich ausgetestet, mir ist bei unserem Projekt nur aufgefallen dass 
wenn der FTDI232 am selben Hub hängt wie ein JTAG dann funktioniert er 
manchmal nicht und verliert die Verbindung.
Kann aber auch sein dass das nur an unserem Hub gelegen hat.

Marco T. schrieb:
> Im Datenblatt des FT232 ist eine
> Schaltung angegeben (USB Bus Powered with Power Switching
> Configuration)

Hatte ich falsch in erinnerung sorry.
Naja Versuch mal eine Schotkeydiode zwischen die 5V und der USB Spannung 
zu hängen, dann können zumindest keine Ströme vom Netzteil in den PC 
fließen.

von Marco T. (marco_t78)


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Wir haben es mitlerweile mit einem HUB (mit Spannungsversorgung) gelöst.
Für den nächsten Typ benutzen wir nicht mehr die Spannungsversorgung von 
USB sondern ein externes Netzteil. Damit haben wir USB nur für die 
Datenübertragung.

Vielen Dank für eure Hilfe!

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