Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme mit USB/RS232-Wandler


von Maik (Gast)


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Hallo,

folgendes Problem:
Ich habe eine Controllerplatine mit einem PIC und TTL auf RS232-Wandler 
(IC von ST).
Die Platine hat eine Ruhestromaufnahme von ca. 20 mA.
Sobald ich jedoch die Platine über ein serielles Kabel und einem 
USB/RS232-Wandler mit dem PC verbinde steigt die Stromaufnahme auf über 
70 mA an.
Wenn ich die Platine mit einem PC, der noch eine herkömmliche 
RS232-Schnittstelle hat, steigt der Stom nicht an.

Was ist hier faul?

Übrigens die Kommunikation funktioniert in beiden Fällen. Das Kabel ist 
also o.k.
Die USB/RS232-Wandler sind von verschiedenen Herstellern und haben auch 
unterschiedliche Chipsätze (PL2.., CP2..., CH340)

von Gerald K. (geku)


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Wie wird der PIC versorgt und wie hoch ist die Spannungsversorgung?
Wie hoch ist die Spannung der USB-SCHNITTSTELLE?

von Felix (Gast)


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Die Steuerleitungen nicht korrekt verbunden? Sowas wie Dtr an Dtr? Dann 
würden die gegeneinander treiben.

von Hotte (Gast)


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Maik schrieb:
> Hallo,
>
> folgendes Problem:
> Ich habe eine Controllerplatine mit einem PIC und TTL auf RS232-Wandler
> (IC von ST).

Deine Controllerplatine wird nach deiner Beschreibung ein echtes RS232 
Signal (+-12..15V) an den Ausgang legen.

> Die Platine hat eine Ruhestromaufnahme von ca. 20 mA.
> Sobald ich jedoch die Platine über ein serielles Kabel und einem
> USB/RS232-Wandler mit dem PC verbinde steigt die Stromaufnahme auf über
> 70 mA an.
> Wenn ich die Platine mit einem PC, der noch eine herkömmliche
> RS232-Schnittstelle hat, steigt der Stom nicht an.
>
> Was ist hier faul?
>
> Übrigens die Kommunikation funktioniert in beiden Fällen. Das Kabel ist
> also o.k.
> Die USB/RS232-Wandler sind von verschiedenen Herstellern und haben auch
> unterschiedliche Chipsätze (PL2.., CP2..., CH340)

Die PC RS232 Schnittstelle ist für ein normales RS232 Signal ausgelegt, 
während deine vermeintlichen USB/RS232-Wandler ziemlich sicher keine 
RS232 Pegel verarbeiten, sondern TTL Pegel (PL2.., CP2..., CH340) 
erwarten. Da werden dann Eingangsschutzdioden wirksam, und erzeugen so 
den hohen Strom. Wenn die Wandler das bisher überlebt haben sind sie 
schon mal nicht schlecht.

von A. S. (Gast)


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Verbinde nur gnd, TX und RX per Strippen.
Wenn der Strom gleich ist, ziehe TX des uC ab und schalte eine Diode von 
uC zu PC und staune.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Maik schrieb:
> Ich habe eine Controllerplatine mit einem PIC und TTL auf RS232-Wandler
> (IC von ST).

Schaltplan?

von Wolfgang (Gast)


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Maik schrieb:
> ... und einem USB/RS232-Wandler mit dem PC verbinde

Welche Pegel liefert dieser Wandler auf seiner TX- oder seiner 
RTS-Leitung?

von Georg (Gast)


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Hotte schrieb:
> während deine vermeintlichen USB/RS232-Wandler ziemlich sicher keine
> RS232 Pegel verarbeiten

Das war auch meine erste Idee, aber er behauptet, dass die Übertragung 
von Daten funktioniert - das geht zwischen RS232C und TTL normalerweise 
nicht, weil invertiert. Rätsel...

Georg

von Gerald K. (geku)


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Ich vermute, dass die Versorgungspannung höher als die Spannung an der 
USB-SCHNITTSTELLE ist und dadurch eine Rückspeisung in die USB 
Versorgung eintritt. Dies ist beim Anschluß an einem PC mit serieller 
Schnittstelle (COM) nicht der Fall.

Die Funktion ist in beiden Fällen nicht beeinträchtigt.

: Bearbeitet durch User
von Maik (Gast)


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Hallo,

erstmal Danke für die Antworten.

Sorry für die fehlenden Informationen (aber man denkt nicht immer an 
Alles).

Es sind nur Rx mit Tx bzw. Tx mit Rx und GND mit GND verbunden.

Den Schaltplan kann ich leider nicht liefern - ich habe keinen, weil die 
Platine zugekauft wird.

Es sind schon mehrere Hundert dieser Platinen im Einsatz.
Aber bisher nur an PCs bzw. Industriesteuerungen mit richtiger(?) RS232.

Jetzt muss ich mit einen Laptop arbeiten, der halt keine RS232 hat.

Zum Messen stehen nur Multimeter zur Verfügung.

Was ich machen könnte wäre zB. eine Dauerfolge „AAAAA...“ zur Platine zu 
senden und dann die Spannung messen.

von Maik (Gast)


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Noch vergessen: die Platine läuft mit 5V.
Die höhere Stromaufnahme wurde festgestellt, weil der Spannungsregler 
78L05 sehr heiß wurde. Der Regler muss 19V verbraten!

von Gerald K. (geku)


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Lassen sich bei der USB-SCHNITTSTELLE  die 5V Versorgung in Richtung PIC 
auftrennen?

von Maik (Gast)


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Gerald K. schrieb:
> Lassen sich bei der USB-SCHNITTSTELLE  die 5V Versorgung in
> Richtung PIC
> auftrennen?

Die Frage versteh ich nicht. Es gibt keine Verbindung von USB zum PIC.
Am PC steckt der USB/RS232 Wandler, von dessen 9 poligen D-Sub Stecker 
geht es über 3 Leitungen (Rx, Tx und GND) zu der Platine.
Dort ist wieder ein D-Sub Stecker dessen Rx und Tx zum TTL/RS232 Wandler 
ST232 gehen. Der wiederum ist mit dem PIC verbunden.

von Hotte (Gast)


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Maik schrieb:
> Gerald K. schrieb:
>> Lassen sich bei der USB-SCHNITTSTELLE  die 5V Versorgung in
>> Richtung PIC
>> auftrennen?
>
> Die Frage versteh ich nicht. Es gibt keine Verbindung von USB zum PIC.
> Am PC steckt der USB/RS232 Wandler, von dessen 9 poligen D-Sub Stecker
> geht es über 3 Leitungen (Rx, Tx und GND) zu der Platine.
> Dort ist wieder ein D-Sub Stecker dessen Rx und Tx zum TTL/RS232 Wandler
> ST232 gehen. Der wiederum ist mit dem PIC verbunden.

Werde doch erst mal etwas konkreter, und sage uns welcher USB/RS232 
Wandler im PC steckt. Produktname/nummer oder Link?

von Hotte (Gast)


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Maik schrieb:

> Es sind nur Rx mit Tx bzw. Tx mit Rx und GND mit GND verbunden.

> Jetzt muss ich mit einen Laptop arbeiten, der halt keine RS232 hat.
>
> Zum Messen stehen nur Multimeter zur Verfügung.
>
> Was ich machen könnte wäre zB. eine Dauerfolge „AAAAA...“ zur Platine zu
> senden und dann die Spannung messen.

Rausschicken bringt nur etwas wenn du ein Scope zum Anschauen der 
Signale hast. Messe einfach im Ruhezustand mit deinem Multimeter die 
Spannungen von RX und TX gegen GND am 9-poligen DSUB Stecker, und 
schreibe sie hier rein.

von Gerald K. (geku)


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Maik schrieb:
> Die Frage versteh ich nicht. Es gibt keine Verbindung von USB zum PIC.
> Am PC steckt der USB/RS232 Wandler, von dessen 9 poligen D-Sub Stecker
> geht es über 3 Leitungen (Rx, Tx und GND) zu der Platine.
> Dort ist wieder ein D-Sub Stecker dessen Rx und Tx zum TTL/RS232 Wandler
> ST232 gehen. Der wiederum ist mit dem PIC verbunden.

Ok, jetzt verstehe ich die Anordnung .  Da gibt es dieses Problem nicht.

Das Problem besteht, wenn am PC die USB-SCHNITTSTELLE verwendet wird und 
über diese mit  asynchrone Daten kommuniziert wird. Am Board mit dem PIC 
sich ein Wandler von USB auf asynchronen Logikpegel befindet.

Z. B. https://at.elv.com/elv-usb-modul-um2102n-komplettbausatz-150952

Dieser Modul kann das Board mit +5 und +3,3V versorgen. Wird das Board 
zusätzlich mit einer externen Spannung versorgt und ist diese höher, 
dann fließt ein Strom über die USB Versorgung +5V in Richtung PC ab. 
Diese Ausgleichströme können nicht unerheblich sein.


Maik schrieb:
> Sobald ich jedoch die Platine über ein serielles Kabel und einem
> USB/RS232-Wandler mit dem PC verbinde steigt die Stromaufnahme auf über
> 70 mA an.


Der USB/RS232-Wandler ist also extern und wird an die COM-Schnittstelle 
des PCs angeschlossen und nicht wie von mir angenommen an die 
USB-SCHNITTSTELLE. Damit kann man dieses Problem ebenfalls ausschließen. 
Für mich wird USB auch über ein serielles Kabel übertragen, daher das 
Missverständnis.

von c-hater (Gast)


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Maik schrieb:

> Es gibt keine Verbindung von USB zum PIC.

Doch, es gibt, direkt oder indirekt, exakt drei.

> Am PC steckt der USB/RS232 Wandler, von dessen 9 poligen D-Sub Stecker
> geht es über 3 Leitungen (Rx, Tx und GND) zu der Platine.

Genau, Rx, Tx und Gnd. Und nach den Gesetzen der Logik muss der 
Mehrstrom über eine oder mehrere dieser Leitungen fliessen, das solltest 
selbst du begreifen können, oder?

Falls ja, solltest du auch auf die naheliegende Fehlersuchmethode 
kommen: Du trennst erstmal Rx und Tx auf, verbindest also nur Gnd. Dann 
überprüfst du die Stromaufnahme. Normal oder zu hoch? Falls normal: 
einfach in die Rx- und Tx-Leitung je einen Längswiderstand einfügen, so 
ca. 1kΩ sollte es tun.

Reicht allerdings allein die verbundene Gnd-Leitung, um die erhöhte 
Stromaufnahme auszulösen, dann wird's schwieriger. Dann kommt man ohne 
Schaltplan nicht weiter.

von Stefan F. (Gast)


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Wenn das Gerät eine RS232 Schnittstele mit Sub-D Stecker hat, dann 
erwarte ich dort Signalpegel mit ungefähr +/- 12V.

Bitte nachmessen (Multimeter zwischen Tx und GND).

Dein USB Adapter hat 3,3V oder 5V Pegel.

Bitte nachmessen (Multimeter zwischen Tx und GND).

Wenn du diesem armen USB Adapter 12V aufzwingst, fließt ein erhöhter 
Strom. Dadurch wird der Spannungsregler höher belastet. Du hast Glück, 
wenn die Bauteile noch heile sind.

Falls meine obige Annahme zutrifft (zeigt die Messung), hast du die 
falschen USB Adapter gekauft. Du brauchst welche mit RS232 
Schnittstelle, da sind immer zwei Chips drauf. Zum Beispiel 
https://www.reichelt.de/usb-2-0-konverter-a-stecker-auf-rs-232-delock-61460-p78847.html

Die Händler werfen leider sehr oft TTL (5V), CMOS (3,3V) und RS232 
(+/-12V) durcheinander.

von A. S. (Gast)


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Maik schrieb:
> geht es über 3 Leitungen (Rx, Tx und GND) zu der Platine.

Ja. Und hast Du jetzt schon irgendwas mit RX/TX abklemmen versucht? Dann 
berichte doch davon

A. S. schrieb:
> Verbinde nur gnd, TX und RX per Strippen. Wenn der Strom gleich ist,
> ziehe TX des uC ab und schalte eine Diode von uC zu PC und staune.

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