Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MAX232 Baustein benutzen oder überflüssig?


von Stefan (Gast)


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Schönen guten Tag,

ich habe eine Frage und habe nicht so wirklich eine Antwort gefunden.
Beim Suchen hier im Form habe ich als Antwort gelesen das man eine UART 
Verbindung zwischen 1 und 1000 Meter aufbauen kann.

mh... naja das finde ich etwas "ungenau" würde ich sagen^^



Also folgendes in Kurzfassung:


Zwei Platinen, auf beiden ist ein Atmega1284P Montiert.
Diese beiden Chips müssen über RXD und TXD miteinander Verbunden werden.
Die Leitungslänge zwischen den Platinen beträgt max. 6 Meter.
Die Platinen werden über 3 Kupferleitungen mit 0,14mm Querschnitt 
Verbunden. ( TXD, RXD, GND )

Wie sollte ich vorgehen?

kann ich die beiden direkt mit einander Verbinden auf dieser entfernung? 
oder sollte/muss ich direkt hinter Platine A ein Max232 setzen und dann 
am ende wieder ein Max232 ??

würde mich über eine Antwort freuen ;)

von Stefan (Gast)


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Nachtrag: Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 19200 Baud

von isidor (Gast)


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Stefan schrieb:
> kann ich die beiden direkt mit einander Verbinden auf dieser entfernung?

Nein.  6 Meter Leitung (egal welcher Couleur) an einem Digitalausgang
sind "nicht so optimal".

> oder sollte/muss ich direkt hinter Platine A ein Max232 setzen und dann
> am ende wieder ein Max232 ??

Ja. Damit hast du auch bereits im Protokoll die Möglichkeit zu
einem einfachen Übertragungstest (Parity Prüfung).

von Peter II (Gast)


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isidor schrieb:
> Ja. Damit hast du auch bereits im Protokoll die Möglichkeit zu
> einem einfachen Übertragungstest (Parity Prüfung).

was hat der MAX232 mit Protokoll oder Parity zu tun?

Bei 19200 und 6m würde ich auch einen MAX232 verwenden.

von Stefan (Gast)


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der hat garnicht damit zu tun ;)

es geht darum das ich glaube das bei der länge die 5volt von atmega 
soweit abfallen das am ende nichts mehr ankommt.

Wenn ich aber ein Max232 dazwischen klatsche dann läuft das ganze doch 
mit viel größeren Pegeln ( 15Volt ) wenn dort 2-3 Volt abfallen dürfte 
das nicht so gravierent sein wie bei 5Volt oder?

von isidor (Gast)


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Peter II schrieb:
> was hat der MAX232 mit Protokoll oder Parity zu tun?

Ok das ging etwas voreilig ......  das würde über TTL auch gehen.

von Peter II (Gast)


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Stefan schrieb:
> es geht darum das ich glaube das bei der länge die 5volt von atmega
> soweit abfallen das am ende nichts mehr ankommt.

Spannung fällt nur ab wenn Strom fließt, das dürfte hier aber nicht der 
Fall sein.

> Wenn ich aber ein Max232 dazwischen klatsche dann läuft das ganze doch
> mit viel größeren Pegeln ( 15Volt ) wenn dort 2-3 Volt abfallen dürfte
> das nicht so gravierent sein wie bei 5Volt oder?

Es geht um Störungen, da die Spannung einmal Positiv und einmal Negativ 
und dazu noch einen höheren Pegel hat ist die Übertragung sicherer.

von Falk B. (falk)


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@Stefan (Gast)

>kann ich die beiden direkt mit einander Verbinden auf dieser entfernung?

Kann man machen.

>oder sollte/muss ich direkt hinter Platine A ein Max232 setzen und dann
>am ende wieder ein Max232 ??

Empfehlen würde ich es. Nicht, weil die Spannung vom AVR nicht reicht, 
sondern eher, weil die MAX232 robuster gegenüber ESD etc. sind.
Für eine kleine Bastelei geht es aber auch ohne.

>es geht darum das ich glaube das bei der länge die 5volt von atmega
>soweit abfallen das am ende nichts mehr ankommt.

Das passiert sicher nicht. Denn er Empfänger (RXD-Pin) verbraucht 
praktisch keinen Strom (Mikroampere!). Da gibt es keinen 
Spannungsabfall.
Was ein Problem werden kann ist der Spannungsabfall auf der Masse, wenn 
einer der beiden AVRs über ein langes Kabel vom anderen AVR-Board 
versorgt wird. Dann kann es dort Probleme mit der Masseverschiebung und 
dem Spannungsabfall geben.

von Stefan (Gast)


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ok danke für eure antworten...

werde dann also zwei max232 verwenden.

Der Atmega sollte genug Saft bekommen, denn die Versorgungsleitung zum 
Atmega wird mit 12Volt belegt. Natürlich ist der Atmega nicht direkt mit 
12Volt verbunden wird natürlich vorrher runter geregelt ;)

von Martin (Gast)


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Also ich habe ausgerechnet das der Leitungswiderstand dann bei knapp 6 
Metern nur 0,8 Ohm beträgt... wie kommst du denn darauf das da 2-3Volt 
abfallen?

von Peter II (Gast)


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Martin schrieb:
> Also ich habe ausgerechnet das der Leitungswiderstand dann bei knapp 6
> Metern nur 0,8 Ohm beträgt...

ohne den Querschnitt zu kennen?

von Martin (Gast)


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Peter II: ohne den Querschnitt zu kennen?

Stefan schrieb:
> Die Leitungslänge zwischen den Platinen beträgt max. 6 Meter.
> Die Platinen werden über 3 Kupferleitungen mit 0,14mm Querschnitt
> Verbunden. ( TXD, RXD, GND )

von Lukas P. (lks)


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Peter II schrieb:
> ohne den Querschnitt zu kennen?


Stefan schrieb:
> Die Platinen werden über 3 Kupferleitungen mit 0,14mm Querschnitt
> Verbunden. ( TXD, RXD, GND )

von Peter II (Gast)


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ok, überlesen

von Martin (Gast)


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Also ich denke wenn das Kabel gut abgeschirmt ist und der Schirm mit den 
Massen verbunden ist steht dem TTL auch nichts im Wege... auch bei 
höheren Baudraten...

von Edi R. (edi_r)


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Vielleicht wäre auch der Einsatz eines LTC485 
(http://www.mikrocontroller.net/part/LTC485) zu überlegen. Vorteile: 
nicht so viele Kondensatoren erforderlich, kleineres Gehäuse, noch 
höhere maximale Leitungslänge. Nachteile: zwei Adern pro Signal 
erforderlich, liegt nicht in der Bastelkiste ;-) (bei mir allerdings 
schon)

von Wolfgang (Gast)


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Martin schrieb:
> Also ich denke wenn das Kabel gut abgeschirmt ist und der Schirm mit den
> Massen verbunden ist steht dem TTL auch nichts im Wege... auch bei
> höheren Baudraten...

Das kommt drauf an, welche kapazitive Last dadurch am TTL-Ausgang hängt 
und welchen Strom er liefern kann.

von Helge A. (besupreme)


Angehängte Dateien:

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MAX232 bietet sich an. Alternativ Stromübertragung.

von HildeK (Gast)


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Martin schrieb:
> Also ich denke wenn das Kabel gut abgeschirmt ist und der Schirm mit den
> Massen verbunden ist steht dem TTL auch nichts im Wege... auch bei
> höheren Baudraten...

Da kann man sich auch täuschen!
Das Hauptproblem dürften hier Reflexionen sein, die zu falschen Bits und 
zu Überschwingern (Verletzung der Maximum Ratings beim Eingang) führen 
können.
Wenn aber man die beiden TX-Ausgänge mit Serienterminerung an die 
Leitung anpasst, dann sind die Chancen ganz gut, dass es klappt.

von (prx) A. K. (prx)


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Wenn schon Treiber und keine PC-Anbindung, und Länge nur ein paar Meter, 
dann kann man auch an RS422 statt RS232 denken. ICs 8pin ohne Caps, 
dafür 2 Adern mehr.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Peter II schrieb:
> Bei 19200 und 6m würde ich auch einen MAX232 verwenden.

Stefan schrieb:
> Die Leitungslänge zwischen den Platinen beträgt max. 6 Meter.

brauchst vermutlich keine Pegelwandlung einfach 470-1000 Ohm in jede 
Leitung und Rx mit Tx kreuzen, aber wenn du es sicherer haben willst:

dann keinen MAX232 sondern Module am Sender und am Empfänger mit max3232 
verwenden

http://www.ebay.de/itm/5V-Mini-RS232-To-TTL-MAX3232-Converter-Adaptor-Module-Serial-Port-Board-Arduino-/171394123226?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item27e7e2c5da

oder:

http://www.ebay.de/itm/Male-MAX3232-RS232-to-TTL-Serial-Port-Converter-Module-DB9-Connector-MAX232-/161286371764?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item258d6ab9b4

damit sind dann auch unterschiedliche Versorgungsspannungen der beiden 
egal, einer 5V einer 3,3V z.B.

: Bearbeitet durch User
von Georg (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> damit sind dann auch unterschiedliche Versorgungsspannungen der beiden
> egal, einer 5V einer 3,3V z.B.

Bei einer Übertragung nach RS232C mit +-12 V ist das sowieso egal. Die 
Pegel auf der Leitung haben nichts zu tun mit 3,3 oder 5V-Versorgung, 
die sind genormt.

Georg

von Joachim B. (jar)


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Georg schrieb:
> Bei einer Übertragung nach RS232C mit +-12 V ist das sowieso egal. Die
> Pegel auf der Leitung haben nichts zu tun mit 3,3 oder 5V-Versorgung,
> die sind genormt.

lesen und verstehen wäre nett......

1. halten sich nicht alle an die Pegel! Die +-12V werden nicht immer 
eingehalten.
2. direkte Verbindung der beiden m1284p ist möglich aber eben nur zu 
empfehlen wenn beide dieselben Vcc haben, deswegen empfahl ich 
Serienwiderstände in die Leitung 470-1000 Ohm dann kümmert sich die 
Eingangsschutzbeschaltung mit den Ableitdioden um Differenzen und die 
Serienwiderstände begrenzen die Ströme.

Nun beweise mir das jedes mit RS232 titulierte Gerät mit +-12V arbeitet 
und sich an die "Norm" hält.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Joachim B. schrieb:
> 1. halten sich nicht alle an die Pegel! Die +-12V werden nicht immer
> eingehalten.

Mehr als 12V ist reichlich selten, wobei aber 15V zulässig sind. Beim 
betragsmässig unteren Wert (3V) wirds freilich oft etwas knapp. 
Insbesondere wenn eine der Seiten mit Vampirspeisung arbeitet.

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> 1. halten sich nicht alle an die Pegel! Die +-12V werden nicht immer
> eingehalten.

warum sollte sie sich auch an die 12V halten?

> Für die Datenleitungen (TxD und RxD) wird eine negative Logik verwendet, > wobei 
eine Spannung zwischen −3 V und −15 V (ANSI/EIA/TIA-232-F-1997)
> eine logische Eins und eine Spannung zwischen +3 V und +15 V eine
> logische Null darstellt. Signalpegel zwischen −3 V und +3 V gelten als
> undefiniert.

von (prx) A. K. (prx)


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Wers gern formell hat, hier der Standard zu den Pegeln von V.24: 
http://www.ece.ubc.ca/~edc/3525.jan2013/data/T-REC-V.28-199303-I!!PDF-E.pdf

von Joachim B. (jar)


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Georg schrieb:
> Bei einer Übertragung nach RS232C mit +-12 V ist das sowieso egal.

A. K. schrieb:
> Mehr als 12V ist reichlich selten,

Peter II schrieb:
> warum sollte sie sich auch an die 12V halten?

A. K. schrieb:
> Wers gern formell hat, hier der Standard zu den Pegeln von V.24:

manno, viel Gelaber und was hilft das bei der Frage vom TO ?

Hauptsache ihr habt hier was geschrieben?

von (prx) A. K. (prx)


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Joachim B. schrieb:
> manno, viel Gelaber und was hilft das bei der Frage vom TO ?

Deshalb ;-) http://xkcd.com/386/

von c-hater (Gast)


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Stefan schrieb:

> Zwei Platinen, auf beiden ist ein Atmega1284P Montiert.
> Diese beiden Chips müssen über RXD und TXD miteinander Verbunden werden.
> Die Leitungslänge zwischen den Platinen beträgt max. 6 Meter.
> Wie sollte ich vorgehen?
>
> kann ich die beiden direkt mit einander Verbinden auf dieser entfernung?

Kommt drauf an. Wenn du sicherstellen kannst, daß es keine 
Potientialprobleme gibt (weil keins oder nur zumindest nur eins der 
Geräte über seine Stomversorgung geerdet ist), dann dürfte es im 
Allgemeinen genügen, einen Längswiderstand geeigneter Größe am Empfänger 
einzufügen, um über 6m recht zuverlässig 19,2kBps fahren zu können. 
Geschirmtes und verdrilltes (STP) Kabel ist dabei natürlich Pflicht, das 
gilt allerdings ganz genauso, wenn du RS232-Pegel für die 
Übertragungsstrecke benutzt.

Der möglicherweise entscheidende Punkt ist allerdings: Bei der 
Verwendung einer korrekten RS232-Strecke mit den entsprechenden Pegeln 
ist die Wahrscheinlichkeit für eine fehlerfreie Übertragung deutlich 
höher. Mit Fehlern muß man allerdings auch bei RS232-Pegeln jederzeit 
rechnen.

Deshalb entscheidet letztlich die Möglichkeit, Fehlertoleranz in's 
Protokoll einzubauen und damit die zwingend benötigte Netto-Datenrate. 
Wenn 19,2kBps gerade genügt, um die benötigte Nettorate zu 
transportieren und somit keine Luft für Redundanz bleibt, wäre es auf 
jeden Fall sinnvoll, physisch RS232-Pegel zu verwenden. Dasselbe gilt 
übrigens auch, wenn man keine Ahnung hat, wie man den Datentransport mit 
Redundanz ausstatten könnte...

von Falk B. (falk)


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@ HildeK (Gast)

>> Also ich denke wenn das Kabel gut abgeschirmt ist und der Schirm mit den
>> Massen verbunden ist steht dem TTL auch nichts im Wege... auch bei
>> höheren Baudraten...

>Da kann man sich auch täuschen!
>Das Hauptproblem dürften hier Reflexionen sein, die zu falschen Bits und
>zu Überschwingern (Verletzung der Maximum Ratings beim Eingang) führen
>können.

Nun übertreib mal nicht! Es ging um 19200 BAUD! Selbst bei 115200 BAUD 
ist ein BIT immer noch ~10us lang. Irgendwelche Reflektionen laufen sich 
bei 6m Kabel in weniger als 1us tot, da passiert bei UART rein GAR 
NICHT!

>Wenn aber man die beiden TX-Ausgänge mit Serienterminerung an die
>Leitung anpasst, dann sind die Chancen ganz gut, dass es klappt.

Geht auch ohne, man muss nicht immer mit dem Fahrradhelm auf Klo gehen.

von Christof Rieger (Gast)


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Wenn dein Kabel einen Schirm hat und keine anderen Signale mit 
übertragen werden, und du Halbduplex fährst möchte ich wetten, dass es 
bei 19,2 und 6m ohne geht.

von Joachim B. (jar)


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Falk Brunner schrieb:
>>Wenn aber man die beiden TX-Ausgänge mit Serienterminerung an die
>>Leitung anpasst, dann sind die Chancen ganz gut, dass es klappt.
>
> Geht auch ohne, man muss nicht immer mit dem Fahrradhelm auf Klo gehen.

aber es schadet nix, der Serien R in der Leitung hilft ja auch Ströme 
durch unterschiedliche VCC zu begrenzen, so ein 470 Ohm in der Rx und Tx 
Leitung hilft mehr als er schädigt, vor allem hilft er den Schutzdioden 
vor übermäßigem Strom.

von Florian (Gast)


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Also wenn Du es professionell für eine Serienlösung machen willst MUSST 
Du einen Treiber verwenden. Fürs Basteln zuhause KANN es auch ohne 
gehen. Ich würde in jedem Fall einen Treiber verwenden. Das spart Dir 
später Ärger und Fehlersuche.

Gruß
Florian

von Michael U. (amiga)


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Mit (echter) RS232 und 20m Kabel ("Datenkabel unbekannten Tyos) waren 
38400 stabil, bei 57600 machte Z-Modem die ersten Wiederholungen.

Passt auch recht gut zu einer Tabelle bei wikipedia, die sagt 19200 bei 
15m.

6m mit 19200 und TTL-Pegel würde ich nichtmal privat in der Bastelbude 
machen, da kämen MAX223 ran.
Es ist sehr langweilig, Fehler zu suchen, die durch Störungen im Umfeld 
nur sporadisch auftraten...

Gruß aus Berlin
Michael

von Mitleser (Gast)


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Michael U. schrieb:
> Es ist sehr langweilig, Fehler zu suchen, die durch Störungen im Umfeld
> nur sporadisch auftraten...

Manche Erfahrung muss man selbst machen, und zwar so dass sie
weh tut. Auch wenn man nach Rat fragt, hilft er oft nicht bzw.
er dringt nicht in den Fragenden ein.

Ist auch schwierg in einem Forum wo einem zu beiden von zwei
in Frage kommenden Versionen geraten wird.

von Georg (Gast)


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Mitleser schrieb:
> Ist auch schwierg in einem Forum wo einem zu beiden von zwei
> in Frage kommenden Versionen geraten wird

Ja, leider. Im Netz findet man eben zu allem auch das Gegenteil. Selbst 
wenn jemand 100 MBit Ethernet über eine nasse Wäscheleine übertragen 
will, findet sich hier noch jemand der behauptet, das wäre überhaupt 
kein Problem.

Georg

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