USB to Serial Adapter (Kommunikation AVR mit PC)

Nimm einen Arduino Uno, da ist alles drauf was du brauchst.
Es ist zwar ein Mega328 drauf aber das soll dich nicht weiter
stören, funktioniert genauso. Und du musst dich nicht um das
Verdrahten mit dem FTDI-Adapter kümmern.

Hallo,

ich kaufe nur FTDI USB - Serialadapter, bzw. baue sie in meine 
Schaltungen ein, denn ich möchte eine funktioniere Treiberunterstützung, 
stabilen und schnellen Betrieb. Sowie eine breite Basis an technischer 
Unterstützung.

Und so teuer ist ein FT232RL auch nicht, ca. 1/3 einer 
Zigarettenpackung.

martin schrieb:
> Hallo zusammen, ich werde demnächst ein Tutorial durcharbeiten in
> dem es
> um Kommunikation des Atmega168 mit dem PC geht, dort wird davon
> gesprochen, dass man einen USB-Serial Adapter benötigt. Es wird
> irgendein FTDI Adapter empfohlen, der alleridngs ziemlich teuer ist.
> Könnt ihr mir vielleicht günstigere Empfehlen? Die Bucht ist voll davon
> und ich weis nicht so recht auf was ich achten muss.

Am Ende lernt man auch immer durch das "Machen" und Problem, Fehler 
bringen Dich immer weiter.

Unter dem Namen "Arduino Nano Clone" bekommst du einen ATMega168 mit 
USB-UART Adapter für ca 3 Euro. Billiger geht es nicht. Die enthalten in 
der Regel einen CH-340 Chip, der keine Probleme macht.

Ansonsten kannst du z.B. bei Amazon "USB-UART Kabel" für ca 3 Euro 
bestellen. Die enthalten meistens einen gefälschten PL2303 Chip, der nur 
mit einem alten Windows Treiber (siehe 
http://stefanfrings.de/avr_tools/index.html) funktioniert.

> ich weis nicht so recht auf was ich achten muss.

Die Spannungen sollten stimmen. Ein 3,3V Kabel wird nicht zu einem 5V 
Mikrocontroller passen (und umgekehrt ebenso). Allerdings kannst du 3,3V 
Kabel kompatibel machen, indem du jeweils einen 2,2k Ohm Widerstand in 
Reihe zu den beiden Datenleitungen schaltest. Es ist dann kompatibel zu 
Mikrcocontrollern, die mit 3 bis 5V betrieben werden. Deswegen würde ich 
ein Kabel mit 3,3V Pegel bevorzugen.

martin schrieb:
> Es wird
> irgendein FTDI Adapter empfohlen, der alleridngs ziemlich teuer ist.
> Könnt ihr mir vielleicht günstigere Empfehlen? Die Bucht ist voll davon
> und ich weis nicht so recht auf was ich achten muss.

Ich möchte dir raten, einen zu verwenden, welcher DTR herausführt.
DTR wird gerne verwendet um einen Reset des AVR auszulösen. Das ist 
notwendig, damit der Bootloader automatisch beim Upload gestartet werden 
kann.

Für die Verwendung mit einem ESP8266 ist zusätzlich noch ein 
herausgeführter RTS empfehlenswert.

Zuverlässige Adapter:
CH340
CP2102
CP2104
Und natürlich der gute alte FTDI232 (in seinen Varianten)

Danke für die Empfehlungen. Mir wäre schon wichtig, dass die Treiber 
auch ohne Probleme unter Windows 7 laufen.

Also könnte ich ohne Probleme den hier nehmen?

http://www.ebay.de/itm/301876321218?clk_rvr_id=1230231135936&rmvSB=true

Der hersteller schreibt, dass es sich nicht um Originalware handelt 
sondern um kompatible, was meint er damit, auf dem Bild ist ja ein FTDI 
Chip zu sehen.

Dass hier scheint dasselbe zu sein:

https://www.amazon.de/AZDelivery-Adapter-FT232RL-Serial-Arduino/dp/B01N9RZK6I/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1497259373&sr=8-1-spons&keywords=ft232rl&psc=1

Mich muss ja die Ergänzung "passend zu Arduino" nicht stören oder?

Rufus Τ. F. schrieb:
> Entweder sind die Nachbauten mittlerweile so gut, daß sie sich in jeder
> Hinsicht verhalten wie das Original, oder aber es wird jetzt einfach
> Originalware verwendet.
>
> (Ich habe mir interessehalber genau so eine Platine organisiert und sie
> funktioniert klaglos auch mit den aktuellsten FTDI-Treibern)

In Ordnung danke, dann werde ich mir diese Platine bestellen. Kann man 
ja nicht viel kaputtmachen bei dem Preis.

Hmm habe jetzt doch einige male gelesen, dass es schon noch Probleme 
gibt. Überlege mir ein Original zu kaufen, schließlich will ich nicht 
zweimal auf Versand warten.
Suche jetzt allerdings eines welches sowohl mit 5V als auch mit 3,3V 
arbeiten kann. Vieleicht kann mir jemand weiterhelfen, habe noch keines 
gefunden welches beides kann, soll es aber geben.

martin schrieb:
> soll es aber geben.

Gibt es.  Einen mit FT232.

martin schrieb:
> Suche jetzt allerdings eines welches sowohl mit 5V als auch mit 3,3V
> arbeiten kann. Vieleicht kann mir jemand weiterhelfen, habe noch keines
> gefunden welches beides kann, soll es aber geben.

Gähn...

Schau in die Datenblätter zu den Bausteinen!
Hast du das gemacht?
Warum nicht?

---------------

Alle diese Dinger werden an 5V angeschlossen.
Also: Alle arbeiten mit 5V
Denn: Bei USB gibts nichts unter 5V (+/- ein paar %)

Wenn die Anschlüsse des USB Seriell Adapters nicht von Hause aus 5V 
tolerant sind, kann man mit einem Angstwiderstand nachhelfen.

Alle mir bekannten "Arduino kompatiblen USB Seriell Adapter", arbeiten 
mit 3,3V Pegel auf den Signalleitungen. Welches naturgemäß bei einem 
3,3V µC keine Sorgen macht, und auch die 5V AVR erkennen zuverlässig die 
3,3V als High Pegel.

Dein Gejammere ist aus meiner Sicht .....

Arduino F. schrieb:
> Wenn die Anschlüsse des USB Seriell Adapters nicht von Hause aus 5V
> tolerant sind, kann man mit einem Angstwiderstand nachhelfen.
>
> Alle mir bekannten "Arduino kompatiblen USB Seriell Adapter", arbeiten
> mit 3,3V Pegel auf den Signalleitungen. Welches naturgemäß bei einem
> 3,3V µC keine Sorgen macht, und auch die 5V AVR erkennen zuverlässig die
> 3,3V als High Pegel.
>
> Dein Gejammere ist aus meiner Sicht .....

Also kann ich mir ein Kabel mit 3,3V kaufen und die Sache passt. Danke.
Ich bin sicher es gibt Dinge von denen du auch nichts weist.

martin schrieb:
> Ich bin sicher es gibt Dinge von denen du auch nichts weist.
Da sprichst du wahr!

Übrigens:
Einige Wissenslücken kann man mit Doku lesen und messen füllen.

Arduino F. schrieb:
> Einige Wissenslücken kann man mit Doku lesen und messen füllen.

Oder die Profis fragen, geht schneller und das Forum lebt davon :-)

martin schrieb:
> und das Forum lebt davon

❌ Zu was wäre ein Forum voller Dokuleseverweigerer nütze? ❌

Arduino F. schrieb:
> und auch die 5V AVR erkennen zuverlässig die
> 3,3V als High Pegel.

Lt. Datenblatt erwartet der Atmega168a um einen Highpegel erkenne zu 
können 4,2V. Somit geht ein 3,3V Adapterkabel nicht!

martin schrieb:
> Lt. Datenblatt erwartet der Atmega168a um einen Highpegel erkenne zu
> können 4,2V. Somit geht ein 3,3V Adapterkabel nicht!

Unglaublich was hier ohne Not für Fehlinformationen verbeitet werden.

HI

>Lt. Datenblatt erwartet der Atmega168a um einen Highpegel erkenne zu
>können 4,2V. Somit geht ein 3,3V Adapterkabel nicht!

Lt.Datenblatt ist High-Pegel ab 0.6VCC. Das wären bei VCC=5V dann 3V.

Wo hast du das im Datenblatt gelesen?

MfG Spess

Oh das ist peinlich, ich habe in der falschen Spalte geschaut, naja das 
passiert wenn man schnell schnell was bestellen will. Danke, dann passt 
es ja doch ohne Probleme.

Auf der anderen Seite kann ich doch auch die 5V I/O Signale vom Kabel 
mit einem Widerstand auf 3,3V senken, das hat "Arduino Fanboy" doch 
gemeint richtig?

> Also kann ich mir ein Kabel mit 3,3V kaufen und die Sache passt

Für die Signalrichtung vom USB-UART zum AVR stimmt das.

Für die andere Richtung kommt es auf den Chipsatz an, der im Kabel 
verbaut ist. Viele sind nicht 5V tolerant, sie vertragen nur 3,3V. Diese 
gehen kaputt, wenn die som AVR mit Überspannung gefüttert werden.

Deswegen schlug ich vor, in die beiden Datenleitungen (RxD und Txd) 
jeweil einen 2,2k Ohm Widerstand einzuschleifen. Dann kann nichts mehr 
schief gehen, egal welche Seite nun 5V oder 3,3V hat. Außerdem ist dann 
auch egal, welche Seite zuerst ihre Spannungsversorgung eingeschaltet 
bekommt.

Ich füge auch gerne einen dritten Widerstand in die GND Leitung ein, für 
den Fall, dass ich diese im Eifer des Gefechts mal falsch anstecke.

1

                 2x 2,2k Ohm

2

USB  RxD o-------[===]------o TxD µC

3

UART TxD o-------[===]------o RxD µC

4

5

     GND o-------[===]------o GND

6

                 47 Ohm

Die Widerstände beeinflussen die Signalqualität. Bis 115200 Baud 
verursachen sie ganz sicher keine Probleme. Höhere Bitraten 
funktionieren vielleicht nur mit Glück.

Der FT232 hat einen Pin für VccIO, damit kann man auswählen
ob man mit einen Partner mit 3.3 oder mit 5V kommunizieren
will.

Die Längswiderstände sind einfach nur Pfusch - wenn man
hohe Datenraten haben will funktioniert das möglicherweise
nicht mehr.

Stefan U. schrieb:
> Die Widerstände beeinflussen die Signalqualität. Bis 115200 Baud
> verursachen sie ganz sicher keine Probleme. Höhere Bitraten
> funktionieren vielleicht nur mit Glück.

Mitlesa schrieb:
> Die Längswiderstände sind einfach nur Pfusch - wenn man
> hohe Datenraten haben will funktioniert das möglicherweise
> nicht mehr.

Also nehme ich doch eher die 5V Variante, dann bekomme ich auch keine 
Probleme bei der Übertragung und bei den Spannungen ohnehin nicht mehr.

martin schrieb:
> Also nehme ich doch eher die 5V Variante, dann bekomme ich auch keine
> Probleme bei der Übertragung und bei den Spannungen ohnehin nicht mehr.

Und wenn ichs recht verstanden habe, bin ich mit der 5V Variante 
flexibler weil ich mit den Vorwiderständen den Pegel drücken kann. Ich 
darf nur die 115 Baudrate nicht überschreiten.

Weshalb ich frage, ist eigentlich nur weil im Datenblatt steht, dass 
0,6*VCC der untere Grenzwert ist um einen Highpegel zu erkennen. Das 
sind bei 5V mind. 3V, und wenn ich mit 3,3V arbeite erscheint mir das 
sehr knapp. Da ich Anfänger bin weis ich natürlich nicht ob meine 
Bedenken berechtigt sind.

Sind die Datenleitungen für Senden und Empfangen die gleichen oder 
verschieden?

> und wenn ich mit 3,3V arbeite erscheint mir das sehr knapp.

Ja, knapp ist es. Aber das geht schon mit allen üblichen Baudraten.

>  bin ich mit der 5V Variante flexibler weil ich mit den Vorwiderständen
> den Pegel drücken kann.

Das kommt drauf an, was du in Zukunft mit dem Kabel anstellen wirst. 
Wenn du zum Beispiel einen ESP-8266 anschließen willst, dann brauchst du 
ein anderes Kabel mit 3,3V Pegeln. Oder eben die Widerstände.

Wenn du einen µC verwendest, der mit Batterien betrieben wird, brauchst 
du auch die Widerstände.

Wenn du das Netzteil deiner Schaltung aus schalten willst, wähend das 
USB Kabel eingesteckt ist, brauchst du auch Widerstände - sogar wenn die 
Pegel zusammen passen.

Der USB-UART liefert ein High als Ruhepegel. Wenn dein µC keine 
Spannungsversorgung hat, betreibst du seinen seriellen Eingang außerhalb 
der Spezifikation. Es wird ein KurzschlussStrom über seine ESD-Diode 
fließen, die aber laut App-Note nur bis maximal 1mA (oder waren es 2mA?) 
belastet werden darf. Außerdem wird der Chip dadurch eventuell "hinten 
rum" gespeist, so das er ungewollt arbeitet. Warscheinlich wird er dabei 
aber Fehlfunktionen zeigen. Der Klassiker ist, dass der Auto-Reset beim 
regulären Einschalten der Stromversorgung versagt.

> Die Längswiderstände sind einfach nur Pfusch

Da bin ich anderer Meinung. Bitte Begründe deine Aussage.
Längswiderstände findet man übrigens in zahlreichen kommerziellen 
Schaltungen. Zum beispiel auf dem NodeMCU Board, auf vielen ISP 
Programmieradaptern und früher war das auch bei allen Druckern mit 
Centronics Schnittstelle üblich.

> wenn man hohe Datenraten haben will funktioniert das
> möglicherweise nicht mehr.

Habe ich auch klar und deutlich hingeschrieben.

> Bis 115200 Baud verursachen sie ganz sicher keine Probleme.

Dabei bleibe ich allerdings. Das ist mein Erfahrungswert, der für alle 
mir bekannten USB-UART Chips gilt (FT232, FT3232, PL2302, CP2102, HC340, 
HC341). Ich habe die Signaqualität auch mit dem Oszilloskop überprüft. 
Pfusch wäre, wenn meine Aussage nicht gesichert wäre.

Stefan U. schrieb:
> Das kommt drauf an, was du in Zukunft mit dem Kabel anstellen wirst.

Im Tutorial geht es darum Tastendrücke von der PC-Tastatur an den AVR zu 
senden, dieser wiederum erzeugt dann abhängig davon welche Tasten ich 
gedrückt habe Töne über einen kleinen Lautsprecher. Verwendet wird ein 
Atmega168A.

Was ich danach damit mache steht in den Sternen, weis ich nicht. Von dem 
her kann ich schwer einschätzen ob es jetzt ein 3,3V oder 5V Kabel sein 
soll.

martin schrieb:
> Von dem
> her kann ich schwer einschätzen ob es jetzt ein 3,3V oder 5V Kabel sein
> soll.


Dann nimm doch einen umschaltbaren FTDI.
Davon gibts genug in der Elektro Bucht.

Beachte dabei aber, der Schalter schaltet nur die Daten Pegel um.
Der üblicher Weise auch vorhandene Vcc Ausgang bleibt auf 5V.

martin schrieb:
> Es wird
> irgendein FTDI Adapter empfohlen, der alleridngs ziemlich teuer ist.
> Könnt ihr mir vielleicht günstigere Empfehlen? Die Bucht ist voll davon
> und ich weis nicht so recht auf was ich achten muss.

Also..:

Normalerweise ist ein "richtiger" Adapter von USB auf seriell mit einem 
Pegelwandler von TTL am USB-Chip aud V24-Pegel am Steckverbinder 
ausgestattet. Für das Benutzen von Geräten, die einen echten V24 
Anschluß brauchen, ist so etwas genau das Richtige.

Für deine µC-Basteleien sind jedoch Adapter viel sinnvoller, die eben 
keinen Pegelumsetzer enthalten und die seriellen Signale mit TTL-Pegel 
liefern (ob nun 3.3V oder echt TTL oder 5V Cmos ist relativ egal, ein 
Widerstand in der Leitung ebnet das alles ein). Sowas kannst du auf 
deiner Bastelplatine viel besser brauchen, denn da sparst du dir den 
Pegelwandler von V24 auf TTL auf deiner LP.

Ob du dir nun einen USB-Seriell Adapter mit einem FTDI oder mit was 
anderem zulegst, ist halb egal. Auf der PC-Seite wäre da die Frage nach 
den passenden Treibern und auf der seriellen Seite ist es die Frage, was 
denn alles an Signalen herausgeführt ist.

Zur reinen Kommunikation reichen TxD und RxD völlig aus. Wenn du aber 
auch noch RTS, CTS, DCD und Konsorten haben willst, weil du damit z.B. 
einen Bootlader ansteuern willst, dann ist ein Adapter mit nem FTDI die 
bessere Wahl, denn dort hat man zumeist diese Steuersignale am 
Steckverbinder.

W.S.

Karl M. schrieb:
> Und so teuer ist ein FT232RL auch nicht, ca. 1/3 einer
> Zigarettenpackung.
FTDI kann es sich erlauben, Preise aufzurufen, die ich für nicht mehr 
marktgerecht halte. Nach der Nummer *) mit den Treibern gegen die 
China-Fakes will ich von denen nichts mehr haben.

*)Sich gegen Kopien zu wehren, ist legal und notwendig. Die Art und 
Weise, wie sie es gemacht haben, ist nicht tolerierbar.

Stefan U. schrieb:
> Unter dem Namen "Arduino Nano Clone" bekommst du einen ATMega168 mit
> USB-UART Adapter für ca 3 Euro. Billiger geht es nicht. Die enthalten in
> der Regel einen CH-340 Chip, der keine Probleme macht.
Und für ein paar cent mehr mit dem AT328, wozu sich mit externem USB 
herumärgern?

Arduino F. schrieb:
> Ich möchte dir raten, einen zu verwenden, welcher DTR herausführt.
> DTR wird gerne verwendet um einen Reset des AVR auszulösen. ...
> Zuverlässige Adapter:
> CH340
> CP2102
> ..
Ich habe noch keinen CH340-Adapter gesehen, wo DTR ab Werk herausgeführt 
wurde - da muß man Hand anlegen.

Stefan U. schrieb:
> Die enthalten meistens einen gefälschten PL2303 Chip, der nur
> mit einem alten Windows Treiber (siehe
> http://stefanfrings.de/avr_tools/index.html) funktioniert.

Einen ganz so alten Treiber muss man nicht nehmen.
Die PL2303 Clones laufen unter Win7/Win10 mit dem drei Jahre jüngeren 
Prolific Treiber Version 3.4.25.218 vom 2011-10-07 ebenfalls.

Ich greife mal ein paar Dinge nochmal auf:

1) 5V AVRs können Problemlos 3,3V als Highpegel lesen.

2) Wenn mein USB-UART nur 3,3V kompatibel ist, dann müsste ich wenn ich 
Daten vom AVR schicke, Vorwiderstände nutzen wie es stefanus gesagt hat, 
müsste aber die Baudrate einhalten.
Wenn ich vom PC Daten sende, dann bräuchte ich keine Widerstände denn 
der AVR erkennt 3,3V zuverläsig als HIGH und ist damit auch 
Spannungsmäßig nicht überlastet.
In dem Buch "Make: AVR Programming" wird auch ein FTDI USB-Serial Kabel 
welches 3,3V kompatibel ist, empfohlen, weil man damit flexibler sei.

3) Wenn mein USB-UART eine 5V Version ist, dann habe ich erstmal 
überhaupt keinen Handlungsbedarf wenn ich eine Kommunikation zwischen PC 
und AVR und umgekehrt machen möchte. Erst bei Batterieanwendungen(warum 
eigentlich?) oder anderen Modulen die 3,3V benötigen müsste ich wieder 
die Vorwiderstände nehmen, auch hier dann wieder die Begrenzung mit der 
Baudrate.

Was ich auch nehme ich werde in der Regel immer die Widerstände brauchen 
und mit begrenzter Baudrate arbeiten müssen, somit ist es völlig egal 
was ich nehme???

Ergänzung:

Eigentlich will ich beim originalen FTDI Chip bleiben. Sonst würde ich 
die Frage nach 3,3V oder 5V nicht stellen. Aber das hier scheint eine 
echte Alternative zu sein, es kann beides und hat einen guten Chip, was 
meint ihr?

https://www.amazon.de/WINGONEER-CP2104-seriell-Konverter-TTL-kompatibel/dp/B01CYBHM26/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1497308098&sr=8-1&keywords=usb+seriell+seriell+cp2104

Einziger Punkt der nicht als Kritik zu sehen ist sondern als Anmerkung 
am Rande ist, dass das Board keinen Autoreset auslöst, was das aber für 
mich bedeutet kein Plan.

KA, was du mit Autoreset meinst, aber der Adapter tuts.
DTR, RTS, alles dran.

Im Gegensatz zum FTDI kann der (eingebaute) 3,3V Regler auch einen 
(nackten) AVR, oder Arduino Pro Mini, versorgen.
Selbst einen ESP, wenn man etwas mit einem 1000µF Kondensator nachhilft.

Die gleichen Adapter gibts für unter 150Cent beim freundlichen.
Fast 8 Euronen, ist etwas überzogen.

Danke für deine Empfehlung. Ja die gibt es auch billiger, aber den hier 
würde ich am Mittwoch schon bekommen, er soll zum langen Wochenende 
schon da sein.

martin schrieb:
> Einziger Punkt der nicht als Kritik zu sehen ist sondern als Anmerkung
> am Rande ist, dass das Board keinen Autoreset auslöst, was das aber für
> mich bedeutet kein Plan.

Was meinst du mit "Autoreset"?
Das DTR liegt lt. Beschreibung auf der Stiftleiste.

martin schrieb:
> 
https://www.amazon.de/WINGONEER-CP2104-seriell-Konverter-TTL-kompatibel/dp/B01CYBHM26/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1497308098&sr=8-1&keywords=usb+seriell+seriell+cp2104

Edel, edel - jedenfalls der VK
cf ebay 200958955841

Wolfgang schrieb:
> Edel, edel - jedenfalls der VK
> cf ebay 200958955841

Hallo Wolfgang, danke für den Hinweis, aber schau mal aufs Lieferdatum: 
7. Juli - 3. August, da ist ja fast das Jahr zuende :-) Ich will es am 
besten schon morgen haben.

> Die PL2303 Clones laufen unter Win7/Win10 mit dem drei Jahre jüngeren
> Prolific Treiber Version 3.4.25.218 vom 2011-10-07 ebenfalls.

Kannst du mir den bitte als Email schicken?
stefan@stefanfrings.de

Noch eine letzte Frage zu dem von mir genannten CP2104:
(https://www.amazon.de/gp/product/B01CYBHM26/ref=ox_sc_act_title_1?smid=ASUH2C685L5Z6&psc=1)
Es gibt ja einen 5V und einen 3,3V Pin auf dem Board, bedeutet das, dass 
ich sowohl 5V als auch 3,3V Kommunikation damit machen kann?

Also ich meine den Logikpegel, kann hier beides gemacht werden 3,3V und 
5V?

Der CP2104 hat einen 3,3V Regler eingebaut.
Dessen Ausgang liegt auf dem 3,3V Anschluss.

Das Datenblatt des Bausteins sagt dir, welche Pegel die Datenleitungen 
haben.
Hast du das Datenblatt gelesen?
Warum nicht?
(Hatten wir das nicht schon mal so?)

Arduino F. schrieb:
> Hast du das Datenblatt gelesen?

Ja das werde ich jetzt tun, danke für die Erinnerung.

Michael F. schrieb:
> Hallo, nach der beschreibung ist er 5V tolerant und er kann demzufolge
> mit beiden pegeln umgehen

Danke. Das wird sich dann im Datenblatt sicher bestätigen, aber ich 
schau trotzdem mal rein, ist ja gerade mal 22 Seiten Umfang.

Während ich das Datenblatt des CP2104 angefangen habe zu lesen, ist mir 
etwas sozusagen zugelaufen: http://www.ebay.de/itm/281650318687
Der Verkäufer hat mir versichert, dass es sich bei diesem Teil hier um 
einen originalen FT232 Chip handelt. Habe es mir jetzt gekauft.