Hallo,
ich möchte einen BLE-Adapter für ein mobiles Messgerät bauen, welches
nur eine RS232-Schnittstelle (nur Rx,Tx,GND) hat. Ich habe eine Version
mit HM-10, MAX3232 und Akku zusammengesteckt die super mit meiner
iOS-App funktioniert.
Ich würde aber gern auf den Akku verzichten. An Tx liegt an der
Schnittstelle -5,8V an im Idle-Mode. Wie kann ich eine Stromversorgung
aus der Tx-Leitung realisieren?
Ich habe testweise RS232-Tx mit Diode an HM10/MAX3232 GND angeschlossen
und RS232-GND an VCC. Da das Gerät nur bei Nutzeraktion alle paar
Sekunden ca 50-70 Bytes schickt, funktionierte es mit einem parallel
geschalteten 2200uF Elko. Der Elko soll "Strom sammeln" für den
Sendevorgang und die +5V-Pegel überbrücken. Kann man das so machen, oder
kann es auf Seiten des Messgeräts zu Problemen kommen (weil dort GND ja
andersherum beschaltet ist)?
Danke.
P.S.: Ich bin Anfänger in Sachen Elektronik.
Prinzipiell ist das machbar …
Bedenke aber, es belastet immer in irgendeiner Form die Signale die auf
der TX Leitung gesendet werden.
Und natürlich kann der "Sender" auf seiner TX Leitung nicht unbegrenzt
Strom liefern.
Und die TX Leitung erreicht auch nicht die volle Spannung von 5V ...
Aber solange sich das alles in wohl bedachten Grenzen haltet, kann es
funktionieren.
Andreas schrieb:> Das heißt, auf Seiten des Gerätes kann dadurch kein Schaden entstehen?
Kann schon …
Es hängt davon ab wieviel Strom du ziehst bei der TX Leitung.
Der Sender verträgt eben nur einen bestimmten Strom, abhängig von der
Bauart.
Dieser maximale Strom darf nicht überschritten werden.
Du kannst den maximalen Strom ja gut begrenzen.
Im jetzigen Aufbau benötigt die Schaltung 16mA. Der MAX3232 braucht
davon allein 8mA. Kann man den durch etwas sparsameres ersetzen?
Wie kann ich den maximalen Strom ermitteln, den der Sender des Geräts
verträgt?
Wie kann ich den maximalen Strom begrenzen?
> P.S.: Ich bin Anfänger in Sachen Elektronik.
Dafuer ist dein Ansatz schon ziemlich klug.
> Im jetzigen Aufbau benötigt die Schaltung 16mA. Der MAX3232 braucht> davon allein 8mA. Kann man den durch etwas sparsameres ersetzen?
Ja, du brauchst einen Schaltregler mit besonders geringen Ruhestrom. Ich
wuerde dir empfehlen mal bei Analog/Linear vorbei zu schauen. Die haben
Regler die selbst nur wenige uA verbrauchen. Deren Regler sind zwar
meist etwas teurer als der billigkram der Konkurenz aber dafuer sind
ihre Datenblaetter sehr gut. Ansonsten schau auch noch mal bei TI. Die
haben auch so einiges im Programm.
> Wie kann ich den maximalen Strom begrenzen?
Notfalls durch einen Widerstand. Ich wuerde mir da aber nicht zuviele
Sorgen machen. RS232-Driver sind relativ robust. Wenn du deine Schaltung
brauchbar auslegst, so das sie vielleicht nicht mehr als 5mA-10mA
aufnimmt dann kann da nicht viel passieren. Die Versorgung von externen
Geraeten aus der RS232 war ja frueher relativ verbreitet. Und der
Bustreiber an TxD unterscheidet sich nicht von dem einer Steuerleitung.
Du hast zwar heute viel weniger Leistung zur Verfuegung weil die meisten
Geraete nur noch mit +/-6V arbeiten, aber BLE braucht ja auch extrem
viel weniger Leistung als z.B ein MCS51 den frueher manche Leute an so
eine Leitung angeschlossen haben.
Noch ein Tip. Nimm ein Regler der auch ein paar Eingaenge hat mit dem
man festlegen kann bei welcher Eingangspannung er sich einschaltet oder
abschaltet. Du kannst dann dafuer sorgen das er erst hochfaehrt wenn
dein Kondensator am Eingang schoen voll ist und sich abschaltet wenn die
Eingangsspanung wegen Ueberlast zusammenbricht.
Olaf
Danke Olaf für Deine wertvollen Hinweise.
Ich habe mir jetzt erst mal ein neues BLE-Modul (HM-17) besorgt, welches
weniger Strom verbraucht. Damit brauche ich keinen Speicherkondensator
mehr sondern nur einen zum Überbrücken der Pegelwechsel. Das
funktioniert auch zuverlässig beim Senden vom Gerät, allerdings kann ich
keine Daten an das Gerät senden (welches leider eine Antwort erwartet).
Könnte es daran liegen, daß ich die Spannung ja einfach umgedreht habe
(also RS232-GND ist jetzt VCC)? Oder läuft der Pegelwandler MAX3232 so
nicht mehr richtig?
Wenn ja, wie kann ich aus der negativen Spannung eine positive machen?
Welchen Schaltregler soll ich nehmen?
Andreas
Hallo,
wenn sich das Gerät mit der RS232 wenigstens halbwegs an eine Norm hält:
RS232 muß Dauerkurzschlußfest mit max. 20mA sein.
Passieren sollte also nichts.
Gruß aus Berlin
Michael
Olaf schrieb:>> Wie kann ich den maximalen Strom begrenzen?>> Notfalls durch einen Widerstand.
Das ist überflüssig; normale RS232-Treiber sind kurzschlussfest. Der
maximale Strom, den so ein RS232-Treiber liefert, bevor er in die
Strombegrenzung geht, liegt bei etwa 10 .. 20 mA.
Siehe z.B. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf, Tabelle 7.6 Ios
(Short-Circuit output current), und auch Abschnitt 7.9, "TOUT VOH & VOL
vs Load Resistance".
Das verhält sich bei "richtigen" RS232-Treibern wie SN75188/MC1488 nicht
anders, siehe http://www.ti.com/lit/ds/symlink/mc1488.pdf, Seite 4,
Ios(h) und Ios(l).
Gehen tuts schon. Häng einen Brückengleichrichter in die Leitung rein,
und z.b. 470E oder 1k in Serie, damit lädst du den Elko auf.
Das Signal ohmsch belasten dürfte ohne großartige Probleme gehen.
Warum der Widerstand?
Zwar wird ohne nichts kaputt, aber du möchtest ja in allen Fällen eine
zuverlässige Kommunikation haben - auch wenn der Kondensator grade fast
leer ist.
Mit Widerstand dürfte das in allen Fällen garantiert sein, ohne
Serienwiderstand werden die Treiber zumindest stark belastet.
Das stimmt natürlich auch wieder; das blöde an der Ausgangssituation
hier ist, daß es nur eine einzige Leitung gibt, die den Kram versorgen
sollen. Normale serielle Schnittstellen haben mehrere meist ungenutzte
Handshakeleitungen ... und damit wurden früher beispielsweise serielle
Mäuse versorgt.
Es ist schon mal gut zu wissen, das dem teuren Gerät nichts passieren
kann.
Allerdings läuft die Kommunikation vom Gerät zum iPhone gut, nur die
Antwort kommt nicht an. Wenn ich die Schaltung mit Akku betreibe,
funktioniert es aber. Also kann es doch nur an der Umpolung liegen,
oder?
Andreas
Hm, ist sicher der falsche Begriff...
Ich meine, das Gerät liefert auf Tx eine negative Spannung (-5,8V). Ich
habe deshalb Tx an GND vom MAX3232 und HM-17 angeschlossen und GND an
VCC von MAX3232 und HM-17. Ich hoffe, ich konnte mich verständlich
machen.
Funktioniert beim Empfangen vom Gerät, aber nicht beim Senden ans Gerät.
Andreas
Ich muß wohl die negative Spannung invertieren. Meine Recherchen haben
mich zu Ladungspumpen oder invertierendem Verstärker gebracht. Was nehme
ich denn nun für meine Anwendung (Zumeist beziehen sich die
Beschreibungen ja auf eine negative Ausgangsspannung, ich brauche es
aber umgekehrt)?
Oder gibt es einen anderen Lösungsansatz?
Wie schon erwähnt ich bin Anfänger auf diesem Gebiet...
Andreas
Ich komme leider hier nicht weiter ...
Ich muß aus einer negativen eine positive Spannung erzeugen - möglichst
einfach und möglichst wenig Stromverbrauch.
Habt ihr Tips welchen IC ich dafür nehmen kann und wie dieser beschaltet
werden muß? Oder auch eine Schaltung aus Einzelbauteilen?
Es gibt ja Ladungspumpen und Schaltregler zur Spannungsinvertierung,
allerdings immer um aus einer positiven eine negative zu erzeugen.
Andreas
Du könntest Dein Messgerät animieren, ständig immermal was zu senden
"UUUUUUUU" zB. Aus den sich bildenden Impulsen am TX-Pin kannst Du dann
über eine Spannungsverdopplerschaltung (Villard-Kaskade,
Delon-Schaltung, Greinacher usw. etc) eine positive Ausgangsspannung
erzeugen. Das sollte schon gehen...
https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler#/media/File:Greinacher_Schaltung.svg
Links vom C1 sitzt dein TX-Pin, Masse bleibt Masse, rechts liegt die
Spannung an. Wenn dein Messgerät etwas sendet, sollte die Spannung am C2
positiv werden. Strombegrenzenden Widerstand vor dem C1 nicht vergessen,
sont hast Du ne tolle Spannung, aber keine Daten, weil der TX Pin seinen
Pegel nicht schafft.
> Es gibt ja Ladungspumpen und Schaltregler zur Spannungsinvertierung,> allerdings immer um aus einer positiven eine negative zu erzeugen.
Du hast GND und -5V richtig? Und du willst +5V oder?
Benenne deine Spannungen doch einfach mal um. Nenne -5V nun einfach mal
GND und GND nennt du +5V. Dann willst du also aus +5V die neue Spannung
+10V herstellen. Das sollte ein einfacher Boostkonverter doch
schaffen...
Olaf
Olaf schrieb:> Benenne deine Spannungen doch einfach mal um. Nenne -5V nun einfach mal> GND und GND nennt du +5V.
Dann sind aber die Logik-Pegel von RX/TX auch invertiert,
bezogen auf die "neue" Masse...
> Dann sind aber die Logik-Pegel von RX/TX auch invertiert,> bezogen auf die "neue" Masse...
Die Logicpegel sind doch egal, das ist ja nur ein Gedankenexperement um
zu zeigen das man einen Boostkonverter verwenden kann. Man wird sich ja
eh ausreichend Energie in einem Kondensator speichern.
Das Problem ist eher das dann das Bezugspotential fuer den Schaltregler
schwankt da dort dann die -5V als Bezugspotential ist. Damit koennte es
sein das die Ausgangsspannung gegen richtiges GND schwankt. Aber davon
mal abgesehen koennte es gehen.
Olaf
@Olaf:
genau das habe ich von Beginn an gemacht. Das Messgerät sendet ja auch
prima, nur ich kann nichts ans Gerät senden, wohl weil es kein
gemeinsames GND gibt.
Eine höhere Spannung als +3,5V brauche ich nicht.
Andreas
