Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller zur Anwahl/Umschaltung auf Binäre E/A


von Kuru S. (volodaran)


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Hallo,
ich suche nach einem Controller der folgende Aufgaben durchführen kann:
Per USB soll ein Signal auf den Controller gesendet werden und dieser 
schaltet dann auf einen 3-4 poligen Binären Ein/Ausgang. Dies soll mit 
einer Software an einem PC gesteuert werden. ( Programm für die 
Auslesung eines Sub-Systems wird gestartet und per USB Kommt der Befehl 
für die Anwahl der Binären Ein/Ausgabe Pins) Nachdem der Binäre 
Ein/Ausgang ausgewählt wurde kann der PC per Befehl Daten mit dem 
Sub-System austauschen. Die Schnittstelle für die Subsysteme ist ein 32 
Pol ADA Rundstecker von diesem sollen dann die einzelnen Leitungen auf 
den Mikrocontroller gehen. Die Sub-Systeme sind sehr alt (1990er) und 
können auch nur per dieser einen 32pol Schnittstelle ausgelesen werden.

Ich habe mich schon umgeschaut ob es vllt ein Arduino Nano machen wird.
Die binären Ein und Ausgaben senden mit einem RS232 Bus.

Leider habe ich auf dem Gebiet kaum Erfahrung.

Ich hoffe ihr könnt mir da Helfen.

MfG Kuru

von NichtWichtig (Gast)


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von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Kuru S. schrieb:
> Die Sub-Systeme sind sehr alt (1990er) und
> können auch nur per dieser einen 32pol Schnittstelle ausgelesen werden.

magst du vielleicht mehr zum Aufbau und zum "Subsystem" verraten?

Mir ist die Anordnung deines Aufbaus nicht klar:
> PC mit USB, Controller, "Subsystem" mit 32-poligen Stecker
--> ISt das die Verarbeitungs-Kette?

Kuru S. schrieb:
> Die binären Ein und Ausgaben senden mit einem RS232 Bus.

--> das bezieht sich auf den 32-poligen Stecker bzw. einzelne 
Signal-Leitungen des Steckers?
--> Sind die Leitungspegel "normale" RS-232 Pegel?

Kuru S. schrieb:
> Daten mit dem Sub-System austauschen.

--> Und welche Daten da auszutauschen sind (Also das Protokoll) das ist 
bekannt?
--> Soll der PC die Kommunikation (also das Protokoll) durchführen?

--> Wie und womit wurde denn das ganze Zeugs "früher" angesteuert, d.h. 
Ohne PC, ohne "Controller"?

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Da fehlt mindestens ein Blockschaltbild mit Angabe der Anzahl der 
Ein/Ausgabe-Pins, was ist vorhanden und was soll gebaut werden, was 
kommt über welche Schnittstelle (Datenprotokoll, Spannungen und Strom) 
usw.?

von Kuru S. (volodaran)


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Wegstaben V. schrieb:
> magst du vielleicht mehr zum Aufbau und zum "Subsystem" verraten?

Also es sind mehrere (7)Sub-Systeme (Rechner die untereinander mit 
verschiedenen Bus-Arten oder Telegrammarten kommunizieren- zb. 20maTTY 
etc)
Die Sub-Systeme haben alle eine Diagnoseschnittstelle (32pol 
Rundstecker)und je nach dem was Ausgelesen/gesteuert werden soll werden 
unterschiedliche Pins benutzt.(nur zum Verständnis- es gibt für jedes 
Sub-System ein oder Mehrere Diagnoseprogramme)

> Wo ist was in der Kette?
Es gibt zurzeit einen Diagnose Pc der per COM Schnittstelle auf einen 
kleinen Adapter geht der 7 D-Sub Female-Buchsen hat. Wenn man Auslesen 
möchte muss man sich auf den dementsprechenden DSUB stecken und dann 
kann man auslesen.


> das bezieht sich auf den 32-poligen Stecker bzw. einzelne
Signal-Leitungen des Steckers?
Alle 7 Sub-Systeme senden/empfangen via RS232 Bus ihre Diagnosedaten 
wenn man den PC ansteckt.

> Wie und womit wurde denn das ganze Zeugs "früher" angesteuert, d.h.
> Ohne PC, ohne "Controller"?
Siehe "Kette" weiter oben. Es ist ja ein Adapter von 7x D-SUB auf den 
Rundstecker.

Die eigentliche Idee ist :
-die D-Sub sollen durch einen USB-A ersetzt werden weil die neuen 
Laptops-Pcs die man zum Auslesen nutzen möchte keinen COM mehr haben
-die Auslesesoftware soll optimiert werden damit beim Start des 
entsprechenden auch die Pins angewählt werden die ,die Software braucht
-die derzeitige Lösung hat immer wieder Probleme bei der Verbindung da 
die Diagnose-Pcs alt sind und die COM-Schnittstelle schlechte 
Verbindung/langsame Verbindung hat

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Wolfgang schrieb:
> Da fehlt mindestens ein Blockschaltbild mit Angabe der Anzahl der
> Ein/Ausgabe-Pins,

schrieb er ja: 3-4 E/A Pins

@Ursprungs-Poster:
im einfachsten Fall reicht ein FTDI-basierender Wandler aus, z.B.
https://www.antratek.de/usb-comi-m?

Laut auf dieser Seite angegebenem Handbuch sind diverse Steuerleitungen 
(RTS, CTS etc) der RS232 Schnittstelle "nach aussen geführt", und 
könnten demzufolge dann als "E/A Pins" genutzt werden.

von JensJens (Gast)


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Kuru S. schrieb:
> 3-4 poligen Binären Ein/Ausgang

drei bis vierpolige binäre Eingänge gibts bei Reichelt, einfach mal 
googeln.

Gruß
JJ

von Kuru S. (volodaran)


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Zurzeit gibt es nur eine kleine Adapterbox die auf der einen Seite 7 
D-Sub-Femalebuchsen hat und auf der anderen Seite einen CPC Rundstecker 
hat. Die D-Sub zu CPC Runstecker sind dann nur untereinander 
festverdrahtet.

von Peter D. (peda)


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Kuru S. schrieb:
> Die binären Ein und Ausgaben senden mit einem RS232 Bus.

Klingt recht verschwommen nach RS-232 Selector (einige MAX232, 74HC151, 
74HC238).

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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dann schmeisse ich noch mal einen "KVM-Switch" in den Ring, zum 
Umschalten von USB oder (ganz alt) für die Umschaltung der seriellen 
Schnittstelle

von Frank K. (fchk)


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Kuru S. schrieb:
> Zurzeit gibt es nur eine kleine Adapterbox die auf der einen Seite 7
> D-Sub-Femalebuchsen hat und auf der anderen Seite einen CPC Rundstecker
> hat. Die D-Sub zu CPC Runstecker sind dann nur untereinander
> festverdrahtet.

Nim das hier:

https://www.reichelt.de/usb-2-0-konverter-a-stecker-auf-8x-rs-232-delock-61860-p114256.html?&nbc=1

Da sind 8 voneinander unabhängige RS232-Ports drauf, die alle über einen 
USB-Anschluss gesteuert werden. An jeden Port kannst Du eines Deiner 
Subsysteme anschließen und betreiben. Du kannst alle deine 7 Subsysteme 
gleichzeitig betreiben ohne umzuschalten, weil jedes seinen eigenen 
COM-Port hat.

fchk

von Kuru S. (volodaran)


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Es soll ja USB zu CPC 32pol werden da die Diagnoseschnittstellenbuchse 
nicht verändert werden kann . Die 7 Sub-Systeme haben alle eine 
GEMEINSAME Schnittstelle (der CPC 32pol)

: Bearbeitet durch User
von mh (Gast)


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Kuru S. schrieb:
> Die 7 Sub-Systeme haben alle eine
> GEMEINSAME Schnittstelle (der CPC 32pol)

Kuru S. schrieb:
> Es ist ja ein Adapter von 7x D-SUB auf den
> Rundstecker.

Nimm doch einfach den vorhandenen Adapter und verbinde ihn mit dem 
vorgeschlagenen Adapter - wo ist dabei das Problem?

Frank K. schrieb:
> Nim das hier:
>
> 
https://www.reichelt.de/usb-2-0-konverter-a-stecker-auf-8x-rs-232-delock-61860-p114256.html?&nbc=1
>
> Da sind 8 voneinander unabhängige RS232-Ports drauf, die alle über einen
> USB-Anschluss gesteuert werden.

Ansonsten mach' ein Blochschaltbild - ein Bild sagt mehr als 1000 Worte. 
Aus Deinen Worten wird niemand so richtig schlau.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kuru S. schrieb:
> Es soll ja USB zu CPC 32pol werden da die Diagnoseschnittstellenbuchse
> nicht verändert werden kann .
Es ist doch schnurzegal, wie der Stecker aussieht. Die Frage ist, was da 
für Signale an der Kommunikation beteiligt sind.

Kuru S. schrieb:
> Die Sub-Systeme sind sehr alt (1990er) und
> können auch nur per dieser einen 32pol Schnittstelle ausgelesen werden.
Und was für Signale werden zum auslesen verwendet? Wie werden die bisher 
angesteuert? Was soll da ausgewählt und umgeschaltet werden?

Kuru S. schrieb:
> -die D-Sub sollen durch einen USB-A ersetzt werden weil die neuen
> Laptops-Pcs die man zum Auslesen nutzen möchte keinen COM mehr haben
Dann nehme ich erst mal einen neuen Laptop und einen USB-RS232 Adapter 
und probiere aus, ob ich mit dem ans Ziel komme.

> -die Auslesesoftware soll optimiert werden damit beim Start des
> entsprechenden auch die Pins angewählt werden die ,die Software braucht
Welche Auslesesoftware muss da welche Pins ansteuern wie sie sie 
braucht?

> -die derzeitige Lösung hat immer wieder Probleme bei der Verbindung da
> die Diagnose-Pcs alt sind und die COM-Schnittstelle schlechte
> Verbindung/langsame Verbindung hat
Das hört sich für mich nach einem vorgeschobenen Grund an. Und ich würde 
mir zuerst mal anschauen, warum diese COM-Schnittstelle eine schlechte 
Verbindung hat.
Denn eines ist sicher: dieses Problem wird dich einholen. Wenn man es 
richtig gemacht hat, dann läuft auch ein 30 Jahre altes System 
problemlos und stabil. Sogar noch stabiler als manches neue Zeugs, weil 
an son einem alten PC nicht so viel Klimbim drin war.

: Bearbeitet durch Moderator
von uwe (Gast)


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Uns (und dir) sollte erstmal egal sein welche Stecker da verbaut sind. 
Das interessiert nur am Rande... Wichtig ist welche Schnittstellen dort 
verbaut sind (elektrische Spezifikation also 20mATTY hast du ja schon 
genannt). Welche noch? Oder haben alle Geräte die gleiche?
Blockschaltbild?

von Wolfgang (Gast)


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Wegstaben V. schrieb:
> @Ursprungs-Poster:
> im einfachsten Fall reicht ein FTDI-basierender Wandler aus, z.B.
> https://www.antratek.de/usb-comi-m?

Für mich sieht das so aus, als ob mindestens noch ein 2-x-kanaliger 
Multiplexer/Demultiplexer aka Schnittstellenumschalter erforderlich ist.

von Frank K. (fchk)


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Kuru S. schrieb:
> Es soll ja USB zu CPC 32pol werden da die Diagnoseschnittstellenbuchse
> nicht verändert werden kann . Die 7 Sub-Systeme haben alle eine
> GEMEINSAME Schnittstelle (der CPC 32pol)

Und was spricht dann gegen meine Lösung mit dem 8-fach UART-USB Adapter? 
Da musst Du Dir doch nur einen Adapter von dem Diagnosestrecker auf 7 
Sub-D Stecker bauen. Vielleicht hast Du den schon.

fchk

von Kuru S. (volodaran)


Angehängte Dateien:

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Ich habe nochmal ein paar Schaltbilder gemacht.
Entschuldigung an alle das es so diffus Formuliert ist.

Also laut der Info die ich habe werden Spannungen und Bits (Start und 
Stopbits etc) gesendet über die RS232 Schnittstelle.

Frank K. schrieb:
> Und was spricht dann gegen meine Lösung mit dem 8-fach UART-USB Adapter?

Das könnte man machen aber dann brauche ich noch jedes mal eine externe 
Spannungsversorgung für den Konverter. Ich würde es gerne kompakt haben 
und wenn es geht per USB versorgen mit Spannung (5V)

von Frank K. (fchk)


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Kuru S. schrieb:

> Frank K. schrieb:
>> Und was spricht dann gegen meine Lösung mit dem 8-fach UART-USB Adapter?
>
> Das könnte man machen aber dann brauche ich noch jedes mal eine externe
> Spannungsversorgung für den Konverter. Ich würde es gerne kompakt haben
> und wenn es geht per USB versorgen mit Spannung (5V)

Dann halt zwei davon:

https://www.reichelt.de/usb-2-0-konverter-a-stecker-auf-4x-rs-232-digitus-da-70159-p136305.html?&nbc=1

Ein USB-Anschluss kann eben nur eine begrenzte Anzahl an Ports 
versorgen. Brauchst Du mehr, dann wird entweder ein zweiter USB-Port 
oder eine externe Stromversorgung fällig. Das geht dann halt nicht 
anders.

fchk

von Falk B. (falk)


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Kuru S. schrieb:
> Ich habe nochmal ein paar Schaltbilder gemacht.

AHA! Es geht doch!

> Also laut der Info die ich habe werden Spannungen und Bits (Start und
> Stopbits etc) gesendet über die RS232 Schnittstelle.

Du brauchst einen 8:1 Umschalter (aka Multiplexer). Den willst du 
automatisch per USB schalten und gleichzeitig RS232 Daten senden und 
empfangen. Richtig?

Je nachdem, wieviel der RS232 Signale genutzt werden, brauchst du 2-7 
Kanäle, die alle 8:1 umschalten können. Die einfache Variante nutz einen 
Haufen Relais, die etwas bessere macht es elektrisch. Bei deinem 
Kenntnisstand solltest du eher Fertigmodule zusammenstecken, ist 
einfacher und als Einzelstück billiger, wenn gleich vielleicht nicht soo 
sexy und kompakt.

von Falk B. (falk)


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Kuru S. schrieb:
> Frank K. schrieb:
>> Und was spricht dann gegen meine Lösung mit dem 8-fach UART-USB Adapter?
>
> Das könnte man machen aber dann brauche ich noch jedes mal eine externe
> Spannungsversorgung für den Konverter.

Nö. Die RS232 Dinger brauchen wenig Strom, da reicht die Versorgung per 
USB.

von Rainer V. (a_zip)


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Soweit ich sehe, ist das Problem erst mal ein "passender" 
USB-COM-Wandler". Gibts mittlerweile in fast beliebiger Ausführung. Das 
Feature etwa 1 USB auf 8 Com nimmt man natürlich gern mit, weil es die 
lästige Umsteckerei vermeidet. Bleibt also abzuwarten, ob eventuell die 
Befürchtungen von Lothar M. zutreffen.
Gruß Rainer

von Kuru S. (volodaran)


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Falk B. schrieb:
> Du brauchst einen 8:1 Umschalter (aka Multiplexer). Den willst du
> automatisch per USB schalten und gleichzeitig RS232 Daten senden und
> empfangen. Richtig?
>
> Je nachdem, wieviel der RS232 Signale genutzt werden, brauchst du 2-7
> Kanäle, die alle 8:1 umschalten können. Die einfache Variante nutz einen
> Haufen Relais, die etwas bessere macht es elektrisch. Bei deinem
> Kenntnisstand solltest du eher Fertigmodule zusammenstecken, ist
> einfacher und als Einzelstück billiger, wenn gleich vielleicht nicht soo
> sexy und kompakt.

Also gleichzeitig wird es nicht gemacht. Es sind insgesamt so 12 
Verschiede Programme die man auf dem Service PC starten kann. Jedes 
Programm nutzt aber nur EINE der Schnittstellen (Programm 1 liest nur 
Subsystem 4 aus) Das Problem ist das die Maschine schon sehr alt ist und 
im Laufe der Jahre mehrmals umgebaut wurde und mir einfach die 
Dokumentation dazu fehlt. Ich muss mich teilweise durchfragen und ich 
weis auch das es viel Verlangt ist aus dem stehgreif herraus das zu 
entwickeln.Hätte ich die könnte ich auch mehr Infos liefern.

von Falk B. (falk)


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Kuru S. schrieb:
> Also gleichzeitig wird es nicht gemacht. Es sind insgesamt so 12
> Verschiede Programme die man auf dem Service PC starten kann. Jedes
> Programm nutzt aber nur EINE der Schnittstellen (Programm 1 liest nur
> Subsystem 4 aus)

Also kannst du viel besser mit 8 COM Ports arbeiten. Du braucht gar 
keinen Umschalter! Und genau das wird mit dem 2x 4fach USB-Adapter 
erreicht. Du bekommst 8 virtuelle COM-Ports. Du braucht dann nur noch 
einen Adapter von den 9pol D-Sub auf deine Rundstecker. Fertig.

von Rainer V. (a_zip)


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Falk B. schrieb:
> Du braucht dann nur noch
> einen Adapter von den 9pol D-Sub auf deine Rundstecker. Fertig.

...sollten doch scon vorhanden sein!

von Wolfgang (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Also kannst du viel besser mit 8 COM Ports arbeiten.

Ob das viel besser ist, kommt auf die Arbeitsabläufe an?
Auf jeden Fall muss man dann bei 12 verschiedenen Programmen immer an 
den COM-Ports rumzudrehen, wenn man sich dem nächsten Gerät zuwendet.
Da kann es einfacher sein, einen Multiplexer zu haben, dem man sagt: 
Wähle Gerät/Schnittstelle xy.

von Kuru S. (volodaran)


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Wolfgang schrieb:
> Ob das viel besser ist, kommt auf die Arbeitsabläufe an?
> Auf jeden Fall muss man dann bei 12 verschiedenen Programmen immer an
> den COM-Ports rumzudrehen, wenn man sich dem nächsten Gerät zuwendet.

Genau so wird es jetzt gemacht und es ist aufwendig. Außerdem gibt es 
immer wieder Probleme das der Kontakt nicht richtig kommt und dann muss 
man die Messungen oder so neu starten ( Weil man halt zwischen den 
Messungen am Adapter umstecken muss)

von Stefan F. (Gast)


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Ich würde erwägen anstelle von USB einen Port-Server mit Ethernet zu 
verwenden. Die gibt es nämlich fix und fertig mit genügend Ports.

Siehe https://www.perlesystems.de/products/device-server.shtml

von Falk B. (falk)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich würde erwägen anstelle von USB einen Port-Server mit Ethernet zu
> verwenden. Die gibt es nämlich fix und fertig mit genügend Ports.

Ob der mit der alten Software zusammen arbeitet, Stichwort Latenz?
Kann sein, muss nicht.

von Stefan F. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Ob der mit der alten Software zusammen arbeitet, Stichwort Latenz?
> Kann sein, muss nicht.

Ja. Allerdings sind solche Geräte seit mehr als 30 Jahren üblich, da gab 
es USB noch nicht. Deren Latenz ist typischerweise geringer als bei USB.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Geht es um eine gewerbliche genutzte Maschine oder Anlage?

Besitzt Du denn überhaupt die geeignete Qualifikation, solch eine Lösung 
so professionell zu realisieren, dass sie später richtig eingesetzt 
werden kann?

Oder wollt Ihr lieber eine fertig aufgebaute Lösung einkaufen?

In welchem Ort befindet sich denn die Maschine?

von Kuru S. (volodaran)


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Der Adapter wir nicht mehr Produziert sondern von den Mitarbeitern 
selber gebaut ( die alte Variante) ich möchte für mich selbst aber eine 
verbesserte Version nutzen die mir den Arbeitsalltag leichter macht

von Frank K. (fchk)


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Kuru S. schrieb:
> Der Adapter wir nicht mehr Produziert sondern von den Mitarbeitern
> selber gebaut ( die alte Variante) ich möchte für mich selbst aber eine
> verbesserte Version nutzen die mir den Arbeitsalltag leichter macht

Selber machen ist keine Option? Ein Microchip USB2502 2-Port USB 2.0 
Hub, dahinter zwei FTDI FT4232H 4*UART-USB Umsetzer, dahinter an jeden 
seriellen Port einen MAX3232 oder MAX3243 (je nachdem wie viele Signale 
Du brauchst) RS232-CMOS Pegelwandler, und da dann deinen proprietären 
Steckverbinder. Das sollte für jemanden mit halbwegs Ahnung von der 
Materie kein Problem sein, zumal man sich alle Schaltungsteile aus den 
Datenblättern zusammensuchen kann und sich nicht mal selber was 
ausdenken muss. Einfach nur abkupfern.

Ansonsten halt Einzelteile kaufen und zusammenstecken. Ist dann 
natürlich nicht ganz so kompakt.

fchk

von Falk B. (falk)


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Frank K. schrieb:
> Selber machen ist keine Option?

Wozu, wenn es ALLES fertig zu kaufen gibt?

> Steckverbinder. Das sollte für jemanden mit halbwegs Ahnung von der
> Materie kein Problem sein,

Das ist er aber nicht!

> Ansonsten halt Einzelteile kaufen und zusammenstecken. Ist dann
> natürlich nicht ganz so kompakt.

SO WHAT!!! So einfach, schnell und funktionsSTABIL kriegt das der OP nie 
hin. Auch Profis nicht, denn der Zeitaufwand ist vollkommen 
unangemessen! Für die Super-Sexy-Optimal Lösung bekommst du rein gar 
nichts!

https://de.wikipedia.org/wiki/Overengineering

https://de.wikipedia.org/wiki/KISS-Prinzip

von Rainer V. (a_zip)


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Kuru S. schrieb:
> Das Problem ist das die Maschine schon sehr alt ist und
> im Laufe der Jahre mehrmals umgebaut wurde und mir einfach die
> Dokumentation dazu fehlt.
Das Problem ist das die Maschine schon sehr alt ist und
im Laufe der Jahre mehrmals umgebaut wurde und mir einfach die
Dokumentation dazu fehlt.

Das ist aber nicht das wirkliche Problem oder? Du schrubst doch, dass du 
"nur" die lästige Umsteckerei weghaben willst. Warum besorgst du dir 
nicht so einen USB-auf-4 und probierst es aus?? Die Adapter auf diese 
32-pol. Verbindung mußt du ja sowieso machen...und wenn die dann ewig 
steckenbleiben können, erhöht das doch die Betriebssicherheit erheblich.
Gruß Rainer

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