Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RS232 galvanische Trennung zwischen Raspberry und STM32


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von Ernst M. (dny)


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Hallo Forum,

ich möchte mit einem Raspberry Pi und einen STM32 über UART 
kommunizieren.
Das Ganze soll galvanisch getrennt vin statten gehen.
Beide arbeiten mit 3,3V Logikpegeln.

Für die RS232 benötige ich wohl Treiber wie Max 3232.
Dann habe ich nach Recherche einen ADUM1201 ins Auge gefasst.
Wie aber muss eine solche Schaltung aussehen?

Ich habe hier einen Knoten im Kopf, da ja der ADUM und der (beide) MAX 
mit Spannung versorgt werden muss (müssen).
Speise ich dann beide MAX und die B Seite des ADUM im Beispiel unten vom 
Raspberry Pi?

STM32 -> ADUM1201 -> MAX3232 -> MAX3232 -> Raspberry Pi


Gruß

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


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Ernst M. schrieb:
> STM32 -> ADUM1201 -> MAX3232 -> MAX3232 -> Raspberry Pi
Wozu die vielen Maxe? Hier könntest du den Logikausgang des ADUM doch 
direkt mit dem RPi verbinden...

Oder sieht es tatsächlich so aus:
1
STM32 -> ADUM -> MAXa -> lange Leitung -> MAXb -> Raspberry Pi
Dann müsstest du auf der STM32 Seite noch einen "1W-DCDC-Zuckerwürfel" 
zum Versorgen der potentialgetrennten Seite des ADUM und des MAX3232a 
einbauen:
1
Vcc -->--DCDC-->--.
2
STM32 -> ADUM -> MAXa -> lange Leitung -> MAXb -> Raspberry Pi

Falls du da tatsächlich eine "lange Leitung" hast: wie lange ist die 
denn? Es ist auf jeden Fall eine ungeschickte Idee, den MAXa vom RPi aus 
zu versorgen, wenn da eine "lange Leitung" im Spiel ist.

> Das Ganze soll galvanisch getrennt
Ist das technisch nötig? Oder nur ein unbedarfter Wunsch?

: Bearbeitet durch Moderator
von Ernst M. (dny)


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Hallo Lothar,

vielen Dank für deine konstruktive Antwort.
De Aufbau sollte so aussehen:
STM32 -> ADUM -> MAXa -> lange Leitung -> MAXb -> Raspberry Pi

Wobei „lange Leitung“ relativ ist, ich muss eine Strecke von ca. 3m 
überbrücken.

Über die Forensuche habe ich herausgelesen das ich hier wegen der 
Leitungslänge  MAX3232 einsetzen muss.

Kannst du einen "1W-DCDC-Zuckerwürfel" empfehlen?

Ist das dann ein 3,3V auf 3,3V DC Wandler?

Gruß

von Ernst M. (dny)


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von Bruno V. (bruno_v)


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Ernst M. schrieb:
> Wobei „lange Leitung“ relativ ist, ich muss eine Strecke von ca. 3m
> überbrücken.
>
> Über die Forensuche habe ich herausgelesen das ich hier wegen der
> Leitungslänge  MAX3232 einsetzen muss.


Die RS232-Pegel sind gut um verschiedenste Geräte zu verbinden. Durch 
die 5.5V positiv wie negativ sind sie jedoch heute unnötig aufwendig.

Für 3m oder auch 300m reichen 3V als Pegel aus. Bei 3m irgendein 
Inverter oder Logikgatter auf beiden Seiten, 300m erfordern sorgfältige 
Wahl von Widerständen und Umschaltschwellen (und bei gemeinsamer 
Groundverbindung berücksichtigung der Ströme und Spannungen dort)

: Bearbeitet durch User
von Baku M. (baku)


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Ernst M. schrieb:
>[]
> Für die RS232 benötige ich wohl Treiber wie Max 3232.
>[]

Moinsen!
Wen du statt RS232 RS422/RS485 verwendest, brauchst du zwar einen Draht 
mehr, dafür aber nur eine(5V) Versorgungspannung, resp. nicht das 
Ladungspumpengerödel der MAXe.
Würde ich mal ins Auge fasssen.

IdS,
Baku

von Rainer W. (rawi)


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Bruno V. schrieb:
> Die RS232-Pegel sind gut um verschiedenste Geräte zu verbinden. Durch
> die 5.5V positiv wie negativ sind sie jedoch heute unnötig aufwendig.

In der RS232-Spezifikation steht nirgends etwas von 5.5V
Wie kommst du auf diesen komischen Wert?

Ernst M. schrieb:
> Wobei „lange Leitung“ relativ ist, ich muss eine Strecke von ca. 3m
> überbrücken.

Und wie hoch soll die Übertragungsrate sein?

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Guten Morgen,

Rainer W. schrieb:
> Und wie hoch soll die Übertragungsrate sein?

Sorry, habe ich vergessen.
Mit 9600baud komme ich zurecht.

von Ernst M. (dny)


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Baku M. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> []
>> Für die RS232 benötige ich wohl Treiber wie Max 3232.
>> []
>
> Moinsen!
> Wen du statt RS232 RS422/RS485 verwendest, brauchst du zwar einen Draht
> mehr, dafür aber nur eine(5V) Versorgungspannung, resp. nicht das
> Ladungspumpengerödel der MAXe.
> Würde ich mal ins Auge fasssen.
> IdS,
> Baku

Ich habe auf der Raspberry Seite 5V, auf der STM32 nur 3,3V.
In das Thema lese ich mich später mal ein.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Mit 9600baud komme ich zurecht.

Die 3 Meter gehen ohne Pegelwandler. Eine simple Serienterminierung an 
den Ausgängen und ein R/C Filter an den Eingängen wird reichen.

Die wären auch mit Max232 sinnvoll, schon deswegen  um das IC zu 
schützen.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Mit 9600baud komme ich zurecht.
>
> Die 3 Meter gehen ohne Pegelwandler. Eine simple Serienterminierung an
> den Ausgängen und ein R/C Tiefpass an den Eingängen wird reichen.

So?
Tx > R > Leitung > R/C Glied

Wie dimensioniere ich das dann?

von Ernst M. (dny)


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Ernst M. schrieb:
> Kann ich so etwas einsetzen?
> Reichelt TBA 1-0310
> 
https://www.reichelt.at/at/de/shopat/produkt/dc_dc-wandler_tba_1_1_w_3_3_v_260_ma_sil-4-265714

Zurück hierzu.
Kann man den im Falle des ADUM einsetzen?

Entschuldigt meine Fragen, ich habe vor 30 Jahren mal eine E Technik 
Ausbildung gemacht und war sonst nur im Hobby unterwegs.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Rainer W. schrieb:
> In der RS232-Spezifikation steht nirgends etwas von 5.5V
> Wie kommst du auf diesen komischen Wert?

Die Spezifikation ist >=5V an 3k. 5.5 ist (zumindest war) der 
typischerweise garantierte Wert der 3.3V Maxim und Co. dafür müssen 3.3V 
(-Toleranz) verdoppelt und invertiert werden (incl Toleranzen der Cs).

Die 5.5V sind also nicht korrekt, machen aber deutlich, dass 5V ( und 1 
Invertirer) als Versorgung nicht ausreichen um konform zu sein.

In der Praxis, bei 3m z.B. zum PC, reicht ein 3V Inverter hingegen in 
über 99% der Fälle aus: auch wenn die umschaltschwelle irgendwo zwischen 
-3 und 3V liegen darf, liegt sie meist deutlich über 0V und unter 3V.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> So?
> Tx > R > Leitung > R/C Glied
> Wie dimensioniere ich das dann?

Ja.

Der linke R muss zusammen mit dem Innenwiderstand des IC dem 
Wellenwiderstand der Leitung entsprechen. Da der Innenwiderstand selten 
bekannt ist, empfehle ich Versuche mit einem Oszilloskop. Meist läuft es 
auf einen Wert zwischen 30-80 Ohm hinaus. Fange mit 47 Ohm an.

Das R/C Glied soll als Tiefpass Radiowellen unterdrücken und 
elektrostatische Entladungen abschwächen. Ich habe von irgend einem 
Gerät mal 220 Ohm und 1nF abgeguckt. Seit dem nehme ich immer diese 
Werte.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Ich greife mal das MAX / ADUM auf und habe etwas skizziert.

Passt das euerer Meinung so?

von Ernst M. (dny)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> So?
>> Tx > R > Leitung > R/C Glied
>> Wie dimensioniere ich das dann?
>
> Ja.
> Der linke R muss zusammen mit dem Innenwiderstand des IC dem
> Wellenwiderstand der Leitung entsprechen. Da der Innenwiderstand selten
> bekannt ist, empfehle ich Versuche mit einem Oszilloskop. Meist läuft es
> auf einen Wert zwischen 30-80 Ohm hinaus. Fange mit 47 Ohm an.
> Das R/C Glied soll als Tiefpass Radiowellen unterdrücken und
> elektrostatische Entladungen abschwächen. Ich habe von irgend einem
> Gerät mal 220 Ohm und 1nF abgeguckt. Seit dem nehme ich immer diese
> Werte.

Oszilloskop habe ich, aber wie messe ich dann?
Muss ich mir die Signalflanken anschauen?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Passt das euerer Meinung so?

Keinerlei Schutz an den Anschlüssen für die lange Leitung ist mir zu 
"chinesisch". So baut man, wenn es möglichst schnell kaputt gehen soll.

von Ernst M. (dny)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Passt das euerer Meinung so?
>
> Keinerlei Schutz an den Anschlüssen für die lange Leitung ist mir zu
> "chinesisch". So baut man, wenn es möglichst schnell kaputt gehen soll.

Deswegen frage ich ja ;)
Ich habe ja noch nichts gebaut.
Wie sieht ein Schutz aus, was muss ich einbauen?

Also das erwähnte RC Glied jeweils auf Empfängerseite?

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Oszilloskop habe ich, aber wie messe ich dann?
> Muss ich mir die Signalflanken anschauen?

Genau.

Schau dir Teil 2 auf 
https://wiki.mobaledlib.de/anleitungen/theorie/terminierung an.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Danke!
Magst du noch was zum Schutz meines Schaltungsentwurfs schreiben?
Ich habe gerade gegoogelt und im Kontext Protection TVS Dioden gefunden.
Jeweils die Datenleitung auf beiden Seiten mit bidirektionaler TVS gegen 
Masse?

Z.B.
https://www.reichelt.at/at/de/shopat/produkt/tvs-diode_bidirectional_18_v_600_w_do-214aa_smb-42031

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Achte darauf, dass die TVS Dioden nicht mehr Spannung zulassen, als das 
IC verträgt. Auch in negative Richtung!

Am USB Port benutzen die Hersteller oft eine Kombination aus Dioden und 
Zenerdiode. Siehe Bild.

von Ernst M. (dny)


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Habe ich mal angepasst.
Meinungen?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Meinungen?

Steve van de Grens schrieb:
> Achte darauf, dass die TVS Dioden nicht mehr Spannung zulassen, als das
> IC verträgt. Auch in negative Richtung!

Das IC verträgt maximal -0,5 V. Die gezeichneten TVS Dioden erlauben bis 
zu -21,2 V.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Das verstehe ich leider nicht.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Das verstehe ich leider nicht.

Steht in den Datenblättern des IC (maximum ratings), und im Datenblatt 
der Diode.

Eine bidirektionale Diode ist hier die falsche Wahl, weil sie negative 
Spannung zulässt.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Noch eas: Die maximal zulässige Signalspannung ist beim ADUM 0,5V höher 
als die Versorgungsspannung. Also in aus geschaltetem Zustand nur +0,5 
V!

Das oben gezeigte Bauteil für USB ist hier viel besser geeignet, den es 
begrenzt genau so, wie du es brauchst.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Welches Bauteil ist das denn, bzw. welche Bezeichnung?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Da gibt es viele. Du musst eine raus suchen  die maximal -0,5V erlaubt, 
und maximal 5,5V. Vorausgesetzt, die anderen Bauteile an deiner 3V 
Versorgung vertragen ebenfalls eine Erhöhung der selben auf 5,5V.

Zwischen Schutzdiode und IC würde ich die Serienterminierung und R/C 
Filter platzieren, die in deinem Entwurf noch fehlen.

: Bearbeitet durch User
von G. K. (zumsel)


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Für 9600 Brot tut es auch ein stinkender Optokoppler vom Krauter um die 
Ecke für ein paar Groschen:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Optokoppler

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Bedenke: Wenn die Signalspannung größer als die Versorgungsspannung ist 
(die auch 0 V sein kann!), dann leiten die Dioden Strom auf die 
Versorgungs-Schiene, welche sich dadurch erhöht. Die Zenerdiode in dem 
Kombi-Bauteil begrenzt das wiederum auf einen gewissen Wert, aber auf 
jeden Fall mehr als normal. Du kannst keine 2V Zenerdiode an eine 3V 
Versorgung hängen. Sie würde einen Kurzschluss machen.

: Bearbeitet durch User
von Klaus S. (kseege)


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Man könnte das Ganze auch auf die altmodische Art a la 
20-mA-Stromschleife lösen und käme dann mit 2 Optokopplern, ein paar 
Widerständen und eventuell noch 2 Treibertransistoren aus. Macht aber 
natürlich nicht soviel her wie eine Spannungssteuerung.

Just my 2 cents

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Für 9600 Bd reicht doch das Prinzip MIDI völlig aus. Dazu brauchts 
lediglich 2 etwas schnellere Optokoppler. ADUM und Pegelwandlung ist 
dann unnötig und die 3,3V auf 5V Wandlung ist inbegriffen.
Ahh, Klaus war ein paar Sekunden schneller :-)

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Klaus S. schrieb:
> Man könnte das Ganze auch auf die altmodische Art a la
> 20-mA-Stromschleife lösen und käme dann mit 2 Optokopplern, ein paar
> Widerständen und eventuell noch 2 Treibertransistoren aus. Macht aber
> natürlich nicht soviel her wie eine Spannungssteuerung.
> Just my 2 cents

Altmodische Art gefällt mir!
Hast du einen Schaltungsvorschlag?
Ich bin leider kein E Technik Profi.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ernst M. schrieb:
> Hast du einen Schaltungsvorschlag?

Die gibts in den MIDI Specs:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/midi-tutorial/hardware--electronic-implementation
Praktisch baust du die Schaltung für MIDI In zweimal auf (einmal bei 
jedem MC) und schickst den Strom für die LED in den Optokopplern über 
die lange Leitung.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Hast du einen Schaltungsvorschlag?

Kannst du auch mal selbst googeln?

von Ernst M. (dny)


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Ich google doch seit drei Tagen wie verrückt!
Sonst würde ich nicht fragen.

von Ernst M. (dny)


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Matthias S. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Hast du einen Schaltungsvorschlag?
>
> Die gibts in den MIDI Specs:
> 
https://learn.sparkfun.com/tutorials/midi-tutorial/hardware--electronic-implementation
> Praktisch baust du die Schaltung für MIDI In zweimal auf (einmal bei
> jedem MC) und schickst den Strom für die LED in den Optokopplern über
> die lange Leitung.

Danke.
Da lese ich mich jetzt ein.

von Joachim B. (jar)


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Ernst M. schrieb:
> Ich habe auf der Raspberry Seite 5V,

der erste Fehler ist eine falsche Annahme, der SoC im Pi arbeitet mit 
3,3V jedenfalls auch die Ports (intern bis 1,8V runter)

Steve van de Grens schrieb:
> Die wären auch mit Max232 sinnvoll

und wieder mal ein völlig unbrauchbarer Tip vom Elektroniklaien.

Schaust du in die Datenblätter ist minimum Pegel 4,5V was ein PI niemals 
erreicht

VCC Supply voltage 4.5 5 5.5 V
somit sind auch die PI seitigen Pegel >= 4,5V

man braucht schon einen MAX3232 o.ä. welche mit 3,3V arbeiten damit die 
STM und PI seitigen Pegel 3,3V nicht übersteigen.
Gerade der Raspi ist an Ports NICHT 5V tolerant.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Joachim B. schrieb:
>> Die wären auch mit Max232 sinnvoll

> und wieder mal ein völlig unbrauchbarer Tip vom Elektroniklaien.
> Schaust du in die Datenblätter ist minimum Pegel 4,5V was ein PI niemals
> erreicht

Hä? Warum reißt du Sätze völlig aus dem Kontext und kritisierst sie 
dann. Ich schrieb:

Steve van de Grens schrieb:
>> Mit 9600baud komme ich zurecht.

> Die 3 Meter gehen ohne Pegelwandler. Eine simple Serienterminierung an
> den Ausgängen und ein R/C Filter an den Eingängen wird reichen.

> Die wären auch mit Max232 sinnvoll, schon deswegen  um das IC zu
> schützen.

Natürlich meine ich die R/C Filter. Wenn du magst darfst du auch die 
Serienterminierung dazu nehmen. Ich habe aber keine Max232 empfohlen. 
Und mein kritisierter Satz ist völlig unabhängig von konkreten 
Spannungspegeln.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Joachim B. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Ich habe auf der Raspberry Seite 5V,
>
> der erste Fehler ist eine falsche Annahme, der SoC im Pi arbeitet mit
> 3,3V jedenfalls auch die Ports (intern bis 1,8V runter)

5V liegt auf der GPIO Leiste.
Das mit den 3,3V Pegeln war auf beiden Seiten klar.

von Re (r42)


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Ernst M. schrieb:
> Passt das euerer Meinung so?

Das sieht bis auf die Abblock-Kondensatoren grundsätzlich gut aus.

Ich habe mal zum Vergleich eine tatsächlich so im Einsatz befindliche 
Schaltung beigefügt, die sieht Deiner Schaltung sehr ähnlich.

Bemerkungen:

a) Ich persönlich favorisiere MAX202 gegenüber 232, weil die mit 
15kV-ESD-Proptection werben und mal besser erhältlich waren. 
Möglicherweise Geschmackssache, ich habe nicht zu intensiv recherchiert. 
TSV-Dioden sind aber auch nicht verkehrt.

b) Für den ISO-Zweig habe ich 5V-Versorgung genommen, damit die 
RS232-Pegel nicht ganz so schwachbrüstig daherkommen. Meist sind die ja 
doch irgendwo abgreifbar. Die µC-Schnittstelle "J1" arbeitet wahlweise 
mit 5V von AVR&Co oder mit den 3.3V vom STM32 oder Raspi (JP1 
entfernen).

c) Das Geraffel um Q2/Q3 dient nur der Anzeige, ob eine Gegenstelle 
angeschlossen ist. Kann auch ersatzlos entfallen.

HTH
(re)

von Bauform B. (bauformb)


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Lothar M. schrieb:
>> Das Ganze soll galvanisch getrennt
> Ist das technisch nötig? Oder nur ein unbedarfter Wunsch?

Das ist leider untergegangen, weil, wovor soll die Isolation schützen? 
Wie groß kann der Potentialunterschied werden? Bei 3 Metern ohne die 
Trennung sind MAX3232E mit Abstand die praktischste Lösung. Die Pins 
haben 15kV ESD-Schutz, vertragen ±12V statisch und man kann zu 
Testzwecken einfach einen PC anschließen.

von Re (r42)


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Bauform B. schrieb:
> wovor soll die Isolation schützen?

Vor Überraschungen.

Isolation macht, dass Du den Potentialbezug zwischen zwei getrennten 
Schaltungen zielgerichtet gestalten kannst und es bezüglich 
Brummschleifen oder Ground-Bounces etc. keine Rolle spielt, ob RS-232 
gerade verbunden ist, oder nicht.

Und ja: wenn man ganz sicher ist, alles richtig durchdacht zu haben und 
niemals nicht keine Fehler beim Experimentieren macht, dann ist es 
tatsächlich meistens eindeutig unnötig.

Allen anderen bringt es "Peace-of-Mind".

(re)

von Ernst M. (dny)


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Ich möchte gerne nochmal das Optokoppler Thema aufgreifen.

Anbei wie ich es verstanden habe.
Die gestrichelten Kästen stellen die jeweilige Komponente dar (Raspberry 
und STM32).

Frage 1:
Hier liegen 4N35 Optokoppler. Kann ich die verwenden?
Oder anders gefragt, wie ermittel ich einen geeigneten Typ?

Frage 2: Kann mir jemand erklären, wie ich die Widerstände 
dimensioniere?

von Joachim B. (jar)


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Ernst M. schrieb:
> 5V liegt auf der GPIO Leiste.

das kam von dir, auch auf der GPIO Leiste liegen 3,3V also muss man die 
5V nicht benutzen.

Bauform B. schrieb:
> Das ist leider untergegangen, weil, wovor soll die Isolation schützen?
> Wie groß kann der Potentialunterschied werden? Bei 3 Metern ohne die
> Trennung sind MAX3232E mit Abstand die praktischste Lösung.

+1

Alles Andere ist möglich aber aufwändig und will durchdacht sein, 
isolierender Optokoppler schnell für steile Flanken, trendender DC/DC 
Wandler un die zu versorgen, mal eben billig kann Fehler beinhalten oder 
unsicheren Betrieb.

von Ernst M. (dny)


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@r42: Besten Dank!

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Kann ich die verwenden?

Ja.

> Oder anders gefragt, wie ermittel ich einen geeigneten Typ?

Er muss schnell genug sein. Bei 9600 Baud sind alle locker schnell 
genug.

> Kann mir jemand erklären, wie ich die Widerstände dimensioniere?

Im Datenblatt ist das Übertragungsverhältnis CTR angegeben. 50% 
bedeutet, dass bei 10 mA Strom durch die LED am Ausgang nur 5 mA fließen 
können. Rechne immer mit dem schlechtesten angegebenen Wert das 
jeweilige Modell. Plane auch etwas Reserve ein, weil LEDs im Laufe der 
Zeit schwächer werden. Und bedenke, dass sie mit mehr Strom schneller 
verschließen. 10 mA ist ein guter Anfang.

Das Ohmsche Gesetz zur Berechnung der Widerstände kennst du, nehme ich 
an.

Mache die Widerstände nicht allzu hochohmig, sonst reagiert das Zeug 
ungewollt auf Radiowellen, Leckströme und Feuchtigkeit. Wenn der 
Arbeitswiderstand am Ausgang <= 10 kΩ ist, bist du meist auf der 
sicheren Seite. In der direkten Nähe von Funkmodulen (unter 5 cm) würde 
ich maximal 2,2 kΩ nehmen.

von Re (r42)


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Ernst M. schrieb:
> Kann mir jemand erklären, wie ich die Widerstände
> dimensioniere?

Das ist tatsächlich der Knackpunkt: Um die Optokoppler schnell zu 
schalten, muss man die Ausgänge der 3.3V-µCs oft ziemlich am Limit 
betreiben und die tranfer-Ratios sind alles andere als konstant und 
alterungsunabhängig.

Dein eingangs aufs Tapet gebrachte ADUM1201 ist da schon genau das 
richtige, um Datenübertragung galvanisch zu isolieren.
Der ist für genau Deinen Einsatzzweck konstruiert.

(re)

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Re schrieb:
> Um die Optokoppler schnell zu schalten

Ich glaube, das ist bei 9600 Baud noch nicht wichtig.

von Joachim B. (jar)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ich glaube

Glauben ist nicht wissen, so naiv dachte ich auch mal und nahm einen 
Stino Optokoppler mit VCC schaltend um nicht im Optokoppler zu 
invertieren.
Der Pegel von High nach Low war total verschliffen weil niemand die 
Ladungsträger aus der Photoschicht ausräumte. Kurz so funktionierte es 
nicht.
Zum CTR, es bleibt dabei das ein Raspi keinen nennenswerten Strom >3mA 
am GPIO liefern kann also damit kann man nicht mehr Strom auf den 
Optokoppler liefern. Irgendwie kann es funktionieren oder auch nicht, 
sicher geht anders.

von Ernst M. (dny)


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Dann verwerfe ich das Optokoppler Thema.
Schade, wirkte irgendwie attraktiv.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Joachim B. schrieb:
> es bleibt dabei das ein Raspi keinen nennenswerten Strom >3mA
> am GPIO liefern kann

Stimmt, daran habe ich nicht gedacht. 3 mA ist dafür sehr wenig.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Weiter oben wurde schon mal kurz RS-422 als Alternative erwähnt. 
Entsprechende Treiber sind billig und (die meisten) tolerieren 7 Volt 
Potentialdifferenz zwischen den beiden Seiten. In der Regel enthalten 
die Treiber außerdem Schutz gegen Kurzschluss, statische Ladungen und 
Filter gegen Radiowellen.

Eventuell genügt dir das, um auf vollständige Potentialtrennung zu 
verzichten.

von Bauform B. (bauformb)


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Ernst M. schrieb:
> Hier liegen 4N35 Optokoppler. Kann ich die verwenden?

Das waren mal richtig gute Optokoppler ;) Die sind für 10mA LED-Strom 
spezifiziert, mit deiner Dimensionierung (5mA) funktionieren sie, aber 
schon merklich schlechter. Und 5mA sind schon ziemlich viel  für die uC. 
Ich würde einen Inverter als Treiber spendieren, sowas 74LVC1G oder so.

Mit 10mA LED-Strom kann man dem 4N35 einen Basis-Emitter-Widerstand (50 
bis 250kΩ) spendieren, dann schafft er vielleicht sogar 9600 Baud. Mit 
den passenden Widerständen funktionieren 4800 Baud jedenfalls. Den 
Kollektor-Widerstand sollte man auf jeden Fall vergrößern, 1mA reicht.

Also: 4N35, na gut, kann man machen, für Einzelstücke.

von Ernst M. (dny)


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Ernst M. schrieb:
> Habe ich mal angepasst.
> Meinungen?

Nochmal hierhin zurück.
Abblockkondemsatoren sehe ich vor.
Serienterminierung auch.
Der MAX3232 ist wegen der 3,3V gesetzt.
Kann mir nochmal jemand erklären wie ich die richtigen TVS Dioden 
bestimme?

Müssen es jetzt uniderektionale Typen sein?

Steve hatte mal die Vorgeschlagen
USBLC6-2SC6
aber seinen Beitrag editiert.
Passen die nicht?

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Passen die nicht?

Die hatten eine zu hohe clamping Spannung.

von Bruno V. (bruno_v)


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Ernst M. schrieb:
> Der MAX3232 ist wegen der 3,3V gesetzt.
> Kann mir nochmal jemand erklären wie ich die richtigen TVS Dioden
> bestimme?

Hast Du denn schon geschrieben, warum Du diesen Aufwand betreiben 
willst? Willst Du Blitzschlag oder versehentliche 230 V berücksichtigen?

Lothar M. schrieb:
>> Das Ganze soll galvanisch getrennt
> Ist das technisch nötig? Oder nur ein unbedarfter Wunsch?

Solange ein Gerät nicht an der High-Side von irgendwas betrieben wird, 
sind galvanische Trennungen meist unnötig. Spannungsschäden der Ein- und 
Ausgänge kann mit serienwiderständen ausschließen.

Wenn es jedoch echte Potentialunterschiede gibt, solltest Du in etwa 
angeben, wie viele Stellen die Spannung hat oder welche Dynamik.

von Ernst M. (dny)


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Bruno V. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Der MAX3232 ist wegen der 3,3V gesetzt.
>> Kann mir nochmal jemand erklären wie ich die richtigen TVS Dioden
>> bestimme?
>
> Hast Du denn schon geschrieben, warum Du diesen Aufwand betreiben
> willst? Willst Du Blitzschlag oder versehentliche 230 V berücksichtigen?


Wegen dem Hinweis von Steve.
Ich dachte deshalb das MUSS sein.

von Bruno V. (bruno_v)


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Ernst M. schrieb:
> Wegen dem Hinweis von Steve.
> Ich dachte deshalb das MUSS sein.

Dann schreib doch einfach kurz, welche außergewöhnlichen Randbedingungen 
Du hast um so außergewöhnliche Lösungen zu erwägen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Ich dachte deshalb das MUSS sein.

Es funktioniert auch ohne Schutz. Nur halt weniger Robust als man von 
Qualitätsware gewohnt ist. Wenn du den Schutz weg lässt wundere ich mich 
allerdings über die Potentialtrennung. Die muss nämlich normalerweise 
nicht sein und ist wesentlich ungewöhnlicher und teurer.

von Bauform B. (bauformb)


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Ernst M. schrieb:
> Der MAX3232 ist wegen der 3,3V gesetzt.

Vergiss nicht das E, die MAX ohne E will niemand haben. Also MAX3232E 
oder ICL3232E, SP3232E, TRS3232E, LTC1385 oder notfalls TRSF3232E, 
ADM3202ARNZ.

> Kann mir nochmal jemand erklären wie ich die richtigen TVS Dioden
> bestimme?
> Müssen es jetzt uniderektionale Typen sein?

Nein, es müssen bidirektionale sein. Aber ich würde garkeine einbauen, 
weil man die Ausgangspins nicht vor 24V schützen kann (Ausnahme: 
LTC1385) und 12V vertragen sie auch ohne TVS. ESD-Schutz bis 15kV gibt 
es bei den E-Typen auch gratis. Einzelne TVS schaffen das auch nur mit 
der richtigen Leiterbahnführung.

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


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Ernst M. schrieb:
> Passt das euerer Meinung so?
Ja. Allerdings solltest du dem ADUM noch die beiden Blockkondensatoren 
geben, die er laut Datenblatt braucht.

Ernst M. schrieb:
> Anbei wie ich es verstanden habe.
Du hast da rechts und links deiner Potentialtrennung die selbe Masse. 
Ist das auch im echten Leben so? Werden die beiden Geräte aus der selben 
Quelle versorgt? Wenn nicht: darfst/kannst du die beiden Massen der 
beiden Versorgungen verbinden? Wenn ja, dann ist keine Potentialtrennung 
nötig.

Am einfachsten zeichnest du mal einen Plan, wie die beiden uC versorgt 
werden. Mit Bauteilbezeichnungen, so dass man sieht, was da wirklich 
verbaut ist.

von Bruno V. (bruno_v)


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Lothar M. schrieb:
> Werden die beiden Geräte aus der selben
> Quelle versorgt? Wenn nicht: darfst/kannst du die beiden Massen der
> beiden Versorgungen verbinden?

Nur zur Erläuterung: Meist werden solche Schaltungen betrieben aus
 * Netzteilen ohne Potentialbezug
 * Netzteilen mit PE (Erde) der Steckdose = GND

--> In einem EFH und den meisten Gebäuden kannst Du solche Schaltungen 
meist beliebig miteinander verbinden.

Kritisch wird es, wenn beide Geräte nicht von potentialfreien Netzteilen 
gespeist werden UND
 * GND irgendwo "high side" ist, also z.B. auf der 230V-Seite im 
Stromnetz
 * Das Gebäude sehr groß oder Geräte in verschiedenen Gebäuden verbunden 
werden
 * Eine sehr schlechte Erdung vorliegt (klassische Nullung und ein 
Stromkreis ist stark belastet)
 * Eines der Geräte mit anderen Geräten und unklarem GND gekoppelt ist.

Für 2 Geräte an 2 Steckdosen mit 2 Schaltnetzteilen in einem Raum 
braucht es in > 99% keine galvanische Trennung.

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


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Bruno V. schrieb:
> Meist ...
Eben, und statt herumzuraten frage ich einfach mal beim TO nach. Der 
weiß es am besten.

Bruno V. schrieb:
> Netzteilen mit PE (Erde) der Steckdose = GND
In den seltensten Fällen ist das der Fall. Ich kenne das eigentlich nur 
von PC-(Einbau-)Netzteilen.

von Ernst M. (dny)


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Lothar M. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Passt das euerer Meinung so?
>

> Du hast da rechts und links deiner Potentialtrennung die selbe Masse.
> Ist das auch im echten Leben so? Werden die beiden Geräte aus der selben
> Quelle versorgt? Wenn nicht: darfst/kannst du die beiden Massen der
> beiden Versorgungen verbinden?

Hallo Lothar,
anbei mal der angepasste Stand.
Funktioniert das also dann mit zwei Drähten zwischen den Geräten?
Das Ziel war/ist eben keine gemeinsame Masse zu haben.

Beide Geräte werden aus unterschiedlichen Quellen versorgt.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Lothar M. schrieb:
> Eben, und statt herumzuraten frage ich einfach mal beim TO nach. Der
> weiß es am besten.

Das ging auch nicht an Dich, sondern als Ergänzung an den TO, damit er 
sich überlegen kann, was er vermutlich hat/braucht.

> Ich kenne das eigentlich nur von PC-(Einbau-)Netzteilen.

Und damit praktisch jede Schaltung, die per USB-Kabel versorgt wird und 
„mal eben“ per PC.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Ernst M. schrieb:
> Funktioniert das also dann mit zwei Drähten zwischen den Geräten?
> Das Ziel war/ist eben keine gemeinsame Masse zu haben.

Es ist genau umgekehrt: weglassen kannst Du die Masseleitung nur, wenn 
beide Massen gleich sind, z.B. GND. (lässt man trotzdem nicht weg)

Mit DC/DC oder 2 potentialfreien Netzteilen ist die masseleitung 
unverzichtbar oder Du brauchst je 2 Leitungen für RX und TX (bzw. 2 
Leitungen und Halbduplex/Bidirektional, aber das ist eine ganz andere 
Geschichte)

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Alles klar, dann besteht die Trennung zwischen Raspberry Masse und 
meiner Datenmasse über den DC/DC Wandler.

von Ernst M. (dny)


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Bruno V. schrieb:
> Lothar M. schrieb:

> Und damit praktisch jede Schaltung, die per USB-Kabel versorgt wird und
> „mal eben“ per PC.

Genau. Da der Raspberry in irgend einer PC Umgebung hängt (Netzwerk 
etc., evt. hinterher ein Pi Zero mit Versorgung über PC USB), möchte ich 
eine Trennung zwischen der „PC Welt“ und dem STM32 umsetzen.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Kann mir jemand erklären, wie ich die Widerstände
> dimensioniere?

Steve van de Grens schrieb:
> Eine bidirektionale Diode ist hier die falsche Wahl, weil sie negative
> Spannung zulässt.

Bauform B. schrieb:
> es müssen bidirektionale sein.

Ich glaube, jetzt braucht der Ernst eine Erklärung. Sonst kann er nicht 
erkennen, welche Antwort nun die richtige ist.

Der Kollege Bauform B. liegt richtig. Denn die RS232 Pegel umfallen 
gewollt positive und negative Spannungen. Als ich meine obige Antwort 
gab, hatte ich dabei eine Übertragung ohne MAX3232 im Sinn.

Es ist offenbar nicht gut, wenn man viele unterschiedliche Schaltungen 
in einem Thread überlappend diskutiert.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Ok, der Pi hat GND-Bezug. Gut!

Was hat der STM, dass er damit nicht klarkommt?

An welchem ominösem Gerät hängt der?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Steve van de Grens schrieb:
> umfallen

umfassen

von Ernst M. (dny)


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Hier der aktuelle Stand…
Die unbelegten TIN liegen nun auf Masse (habe ich im Datenblatt 
gelesen).

von Joachim B. (jar)


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Ernst M. schrieb:
> Hier der aktuelle Stand…

und damit ist wieder beiderseits GND verbunden also die gewollte 
Trennung aufgehoben, dann kannst du dir das ganze Gehampel mit der 
Trennung auch sparen!

von Ernst M. (dny)


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Da ist doch nur eine GND Verbindung zwischen DC/DC Wandler Ausgang und 
dem ganzen Rest.
Was sehe ich falsch? Warum gibt es den ganzen Thread immer nur Hinweise 
in irgend eine Richtung ohne konkret zu werden?
Oder liegt es an mir?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Joachim B. schrieb:
> und damit ist wieder beiderseits GND verbunden also die gewollte
> Trennung aufgehoben

Wieso das?

Auf der linken Seite hat er mit ADUM und DC/DC Wandler sauber getrennt. 
Links von der roten Linie ist ein anderes GND Potential.

von Ernst M. (dny)


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Danke. So habe ich das auch verstanden.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Warum gibt es den ganzen Thread immer nur Hinweise
> in irgend eine Richtung ohne konkret zu werden?

Ich denke, das kommt daher, weil du recht lange mehrere Lösungsansätze 
parallel diskutiert hast. Jedenfalls bin ich dadurch gestern ganz kirre 
geworden, habe das aber erst heute morgen durch Bauform B's Beitrag 
erkannt.

Wenn du dich klar für einen Ansatz entscheidest, können wir den gerne 
detailliert durchkauen. Dafür würde ich einen neuen Tread anfangen, mit 
dem Entwurf vom Schaltplan und Angabe der Gründe, warum diese Schaltung 
gewählt wurde.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Joachim B. schrieb:
> und damit ist wieder beiderseits GND verbunden also die gewollte
> Trennung aufgehoben, dann kannst du dir das ganze Gehampel mit der
> Trennung auch sparen!

Wo siehst Du GND verbunden? Dass der DC/DC entkoppelte Teil mit der 
Masse der Gegenstelle gekoppelt ist, ist selbstverständlich.

von Ernst M. (dny)


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Ernst M. schrieb:
> Hier der aktuelle Stand…
> Die unbelegten TIN liegen nun auf Masse (habe ich im Datenblatt
> gelesen).

Nun gut.
Diese Schaltung ist ja aus dem Thread entstanden.
Ich war such maximal verwirrt.
Hatte zuerst den ADUM/Max Ansatz verworfen.
Dann die MIDI Variante, zurück zum Max mit TVS Dioden, jetzt der Max 
3232E…

von Joachim B. (jar)


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Bruno V. schrieb:
> Wo siehst Du GND verbunden?

ich kannte offensichtlich den ADUM1201ARZ-RL7 nicht, nach genauer 
Betrachtung und Datenblatt lesen ziehe ich meinen Einwand zurück.

Allerdings ist mir:

monolithischer Übertragertechnologie
patentierte Refresh-Funktion

irgendwie zu schwurbelig.
Ich wäre dann lieber bei
TBA 1-0310 und
https://www.farnell.com/datasheets/2259604.pdf

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Dein „Ernst“ jetzt? (den Spruch hasse ich eigentlich).
Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
Umfeld nicht zu gebrauchen sind.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
> Umfeld nicht zu gebrauchen sind.

Doch sind sie. Nur muss man beachten, dass sie verglichen mit dem ADUM 
relativ langsam sind, ganz besonders bei geringen Stromstärken. 
Allerdings gibt es noch andere (schnellere) Optokoppler als diesen 
uralten, den du gewählt hast.

von Harald K. (kirnbichler)


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Ernst M. schrieb:
> Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
> Umfeld nicht zu gebrauchen sind.

Das ist natürlich Unfug, man darf nur nicht zu langsame Optokoppler 
verwenden. Es gibt aber schnellere als das Fossil, das hier 
herausgekramt wurde.

Was ich auch für Unfug halte, ist die Aktion mit den TVS-Dioden. 
RS232-Treiber sind dafür ausgelegt, RS232-Treiber zu sein, d.h. deren 
Ein- und Ausgänge sind auch für ein industrielles Umfeld robust genug.

von Joachim B. (jar)


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Ernst M. schrieb:
> Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
> Umfeld nicht zu gebrauchen sind.

Sie sind immer zu gebrauchen wenn man alles bedenkt, Treiberleistung 
z.B. für die IR_LED und entsprechend aufbereitet.

PI Treiber für die IR LED genügend Strom für ein vernünfiges CTR, 
schneller Optokoppler mit digitaler Flankenaufbereitung und entkoppelter 
Spannung DC/DC versorgt.

Entweder trollst du oder überblickst nur kleine Teilbereiche und kannst 
alles hier im Thread nicht passend umsetzen.

1. Der PI kann keine hohen Ströme am Port liefern!
2. Ein Optokoppler hat einen CTR
3. Eine LED degeneriert
4. Ein digitaler Eingang braucht eine gewisse Leistung für ein 
ordentliches SNR und benötigt auch eine gewisse Flankensteilheit und 
Amplitude.

Wenn du das alles berücksichtigst gehen auch Optokoppler sonst würde man 
sie nie in Hochspannunganwendungen einsetzen.

von Ernst M. (dny)


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Joachim B. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
>> Umfeld nicht zu gebrauchen sind.
>
> Entweder trollst du oder überblickst nur kleine Teilbereiche und kannst
> alles hier im Thread nicht passend umsetzen.
>

Dazu wäre mir meine Lebenszeit zu schade, auch wenn es mir hier um 
(m)ein Hobby handelt.
Ich hatte geäußert, dass ich nur eine Elektronische Grundsusbildung habe 
die jahrzehntelang her ist.

von G. K. (zumsel)


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Joachim B. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Ich hatte dem Thread entnommen, das Optokoppler in meinem
>> Umfeld nicht zu gebrauchen sind.
>
> Sie sind immer zu gebrauchen wenn man alles bedenkt, Treiberleistung
> z.B. für die IR_LED und entsprechend aufbereitet.

Auf MIDI mit ~31Kbrot wurde hier auch schon hingewiesen, und als Treiber 
tut es jeder Transistor für ein paar Cent von der Bierbude nebenan.

Auf dieser Seite gibt ein paar übersichtliche Schaltpläne:
http://sandsoftwaresound.net/tag/midi-circuit/

von Peter D. (peda)


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Der RS232-Isolator von AD heißt aber ADM3252:

https://www.analog.com/en/products/adm3252e.html

von Joachim B. (jar)


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Ernst M. schrieb:
> Ich hatte geäußert, dass ich nur eine Elektronische Grundsusbildung habe
> die jahrzehntelang her ist.

liest sich wie eine Ausrede, nicht für die Schule sondern für das Leben 
lernen wir.
Es soll aber Menschen geben die nur bis zur Klausur lernen und ab da 
sofort alles vergessen.
Lernen ist ein lebenslanger Vorgang der mir zugegeben auch immer 
schwerer fällt.

von Ernst M. (dny)


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Jetzt wird es aber abgedreht - schade.
Du kennst mich und auch das Projekt hinter der Schnittstelle nicht.
Wenn ich eins gelernt habe, ist es das man nicht alles können kann.
Der Thread inkl. Vorarbeit - die hoer keiner sieht - zerreist mich und 
soll eigentlich Spaß machen.
Konstruktiv war hier bei weitem nicht alles.
Wie ich jetzt durch euch lernen durfte eine Menge Nebelkerzen dabei.

Das musste ich jetzt los werden!

von Harald K. (kirnbichler)


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Ernst M. schrieb:
> Jetzt wird es aber abgedreht - schade.

In diesem Forum gibt es Leute, die helfen wollen. Leute, die helfen 
können, Leute, die tatsächlich helfen, und Leute, wie Joachim. Das sind 
dann die anderen.

von Ernst M. (dny)


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Peter D. schrieb:
> Der RS232-Isolator von AD heißt aber ADM3252:
> https://www.analog.com/en/products/adm3252e.html

Den hatte ich ich meiner vorherigen Recherche auch.
Aber für mich nicht zu verarbeiten wegen der Bauform.
Ich hoffe das klingt jetzt auch nicht wie eine Ausrede ;)

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Harald K. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Jetzt wird es aber abgedreht - schade.
>
> In diesem Forum gibt es Leute, die helfen wollen. Leute, die helfen
> können, Leute, die tatsächlich helfen, und Leute, wie Joachim. Das sind
> dann die anderen.

Ich danke euch auf jeden Fall für die Hilfe, vorgestern war ich noch 
nicht so nah an der Umsetzung.

von Joachim B. (jar)


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Harald K. schrieb:
> wie Joachim

ich kann jedenfalls Fehler zugeben

Joachim B. schrieb:
> ich kannte offensichtlich den ADUM1201ARZ-RL7 nicht, nach genauer
> Betrachtung und Datenblatt lesen ziehe ich meinen Einwand zurück.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Aber für mich nicht zu verarbeiten wegen der Bauform.
> Ich hoffe das klingt jetzt auch nicht wie eine Ausrede.

Es gibt hier Leute, die routiniert in Smartphones herum löten. Manche 
von denen können sich nicht vorstellen, welch enorme Herausforderung die 
kleinen Bauteile für andere darstellen können.

Spätestens wenn sie 60 Jahre alt werden, wird sich das ändern.

von J. S. (jojos)


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nöö.

von Ernst M. (dny)


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Please OT

von Klaus (feelfree)


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So ein Aufwand wegen schnarchlahmer serieller Übertragung über 
sagenhafte 3 Meter.... unglaublich.

von Ernst M. (dny)


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Bearbeitet - macht keinen Sinn…

Du darfst aber gerne ein Schaltungsentwurf posten oder anderweitig 
konstruktiv sein.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (feelfree)


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Ernst M. schrieb:
> Du darfst aber gerne ein Schaltungsentwurf posten oder anderweitig
> konstruktiv sein.

Die entsprechenden Hinweise (galvanische Trennung überhaupt notwendig, 
wozu die vielen Maxe, Midi, Transistor, ...) kamen ja alle schon.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Du darfst aber gerne ein Schaltungsentwurf posten oder anderweitig
> konstruktiv sein.

Ist dir die aufwändige Potentialtrennung noch wichtig, während du 
andererseits an billigen Schutzvorkehrungen sparst?

Ich frage nach, weil das für mich nicht zusammen passt. Irgendwas ist 
daran faul - so aus dem Bauch heraus.

von Re (r42)


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Klaus schrieb:
> wegen schnarchlahmer serieller Übertragung über
> sagenhafte 3 Meter

Wieviel Meter überbrückt werden sollen, ist hier eigentlich egal. Es 
ging um **Problemlösungen zur Potentialtrennung**, nach denen der TE 
gefragt hat, und wie man sowas geschickt realisiert.

Nicht darum, **warum** er das haben will. Das ist ein ganz anderes 
Thema.

Da gibt es gute Gründe "dafür" wie auch "dagegen". Auch intuitive, 
unausgesprochene Gründe. Oder auch nur, weil man sich damit besser 
fühlt. Oder weil man lernen möchte und Erfahrungen mit dem Thema sammeln 
möchte. Oder weil man im Hinterkopf hat, später vielleicht doch mal mehr 
damit zu machen. Dem TE seine Frage als sinnlos hinzustellen ("brauchst 
Du für Dein Szenario ja doch nicht") ist IMHO repektlos und überheblich.


Die verschiedenen technischen Realisierungen und dazugehörigen Aspekte 
und Randbedingungen sind für sich allein doch schon recht informativ zu 
lesen, rechtfertigen also die Diskussion.

Das "Warum will ich Isolation eigentlich" wäre ein zweiter Thread, in 
dem sich bestimmt auch trefflich und sachlich argumentieren ließe.

my2¢
(re)

von Klaus (feelfree)


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Re schrieb:
> Nicht darum, warum er das haben will. Das ist ein ganz anderes Thema.

Und darf hier trotzdem diskutiert werden, auch wenn es dir nicht passt.

von Ernst M. (dny)


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Steve van de Grens schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Du darfst aber gerne ein Schaltungsentwurf posten oder anderweitig
>> konstruktiv sein.
>
> Ist dir die aufwändige Potentialtrennung noch wichtig, während du
> andererseits an billigen Schutzvorkehrungen sparst?
> Ich frage nach, weil das für mich nicht zusammen passt. Irgendwas ist
> daran faul - so aus dem Bauch heraus.

Hier heißt es doch von den Experten dass die MAX…E bereits ausreichend 
geschützt sind.
Warum nennst du keine genaue Beschaltung und stellst sie damit zur 
Diskussion?

von Ernst M. (dny)


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Re schrieb:
> Klaus schrieb:
>> wegen schnarchlahmer serieller Übertragung über
>> sagenhafte 3 Meter
>
> Wieviel Meter überbrückt werden sollen, ist hier eigentlich egal. Es
> ging um Problemlösungen zur Potentialtrennung, nach denen der TE gefragt
> hat, und wie man sowas geschickt realisiert.
> Nicht darum, warum er das haben will. Das ist ein ganz anderes Thema.
> Da gibt es gute Gründe "dafür" wie auch "dagegen". Auch intuitive,
> unausgesprochene Gründe. Oder auch nur, weil man sich damit besser
> fühlt. Oder weil man lernen möchte und Erfahrungen mit dem Thema sammeln
> möchte. Oder weil man im Hinterkopf hat, später vielleicht doch mal mehr
> damit zu machen. Dem TE seine Frage als sinnlos hinzustellen ("brauchst
> Du für Dein Szenario ja doch nicht") ist IMHO repektlos und überheblich.
> Die verschiedenen technischen Realisierungen und dazugehörigen Aspekte
> und Randbedingungen sind für sich allein doch schon recht informativ zu
> lesen, rechtfertigen also die Diskussion.
> Das "Warum will ich Isolation eigentlich" wäre ein zweiter Thread, in
> dem sich bestimmt auch trefflich und sachlich argumentieren ließe.
> my2¢
> (re)

Besten Dank!!!
Besser hätte ich das nicht ausdrücken können.
Für viele User ist das Forum hier auch eine Anlaufstelle für 
Problemlösungen.
Deswegen habe ich stets Schaltpläne gepostet.
Von vielen kommen leider nur Nebelkerzen ohne dabei konstruktiv zu sein.
Das hat etwas von „ich weiß was, was du nicht weißt und verrate es auch 
nicht“ - schade…

Den Anderen vielen lieben Dank.

von Klaus (feelfree)


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Ernst M. schrieb:
> Für viele User ist das Forum hier auch eine Anlaufstelle für
> Problemlösungen

Gerne auch Lösungen für nicht existente Probleme...

von Re (r42)


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Klaus schrieb:
> Gerne auch Lösungen für nicht existente Probleme...

Klaus schrieb:
> Und darf hier trotzdem diskutiert werden, auch wenn es dir nicht passt.

eben.
(re)

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Hier heißt es doch von den Experten dass die MAX…E bereits ausreichend
> geschützt sind.

Ich würde mich damit auch wohlfühlen, zu hause oder im Büro.

> Warum nennst du keine genaue Beschaltung

Weil du bereits einen Schaltplan gezeichnet hat, den ich in Ordnung 
finde.

> und stellst sie damit zur Diskussion?

Weil mir wie gesagt seltsam vorkommt, dass du einerseits auf billige 
Schutzdioden verzichtest, aber andererseits an der Potentialtrennung und 
verzichtbare Pegelwandler fest hältst. Solange ich den Grund dafür nicht 
kenne, werde ich keine Zeit damit verschwenden, einen weiteren 
unpassenden oder gar unerwünschten Plan zu erstellen.

Zudem haben wir beide die einfachste Variante ohne Pegelwandler und ohne 
Potentialtrennung (nur mit Hühnerfutter) bereits abschließend 
besprochen.

Wie viele Varianten willst du denn noch, ohne dich zu entscheiden, ohne 
die Anforderungen zu nennen und ohne klar zu stellen, in welcher 
Umgebung das unter welchen Rahmenbedingungen laufen soll? Das führt doch 
zu nichts gutem!

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Ein Hinweis auf eine richtige TVS Diode bzw. wie ich diese bestimmen 
kann, wäre toll.
Stattdessen postest du falsche Typen, löscht es wieder und bist nicht 
konstruktiv.
Getreu dem Motto - ich weiß was, was du nicht weißt…
Irgendwie blöd.
Ich würde mich über eine Erklärung und einen Typen freuen (gerne SMD 
0805).

Es haben sich auch mehrere konstruktiv geäußert die erwähnt haben, das 
man die TVS weglassen sollte.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Ernst M. schrieb:
> Von vielen kommen leider nur Nebelkerzen ohne dabei konstruktiv zu sein.

Es gibt (leider?) ganz unterschiedliche Lösungen für diese Aufgabe. Wenn 
du an den Fluss kommst, kannst du die Fähre nehmen oder über die Brücke 
gehen oder schwimmen. Alles hat Nachteile und manches ist nicht 
offensichtlich gut oder schlecht.

Die Nebelkerzenwerfer haben wahrscheinlich jedes kleine technische 
Detail im Kopf und kommen garnicht auf die Idee, dass irgendwas nicht 
selbstverständliches Allgemeinwissen ist.

von Foobar (asdfasd)


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Ich hätte noch ein paar Varianten (allerdings befürchte ich, dass die 
bei jemanden, bei dem der für die Ansteuerung eines Optokopplers 
unzureichende Strom eines GPIOs ein KO-Kriterium ist, auch keine 
Zustimmung finden werden):

 * Glasfaser (TOSLINK u.ä.)
 * Wifi serial link
 * Ethernet serial adapter

Mal im Ernst: läufst du auch ständig mit Sicherheitsschuhen und Helm 
durch die Gegend, weil ein Klavier vom Himmel fallen könnte?  Nimm ein 
popeliges Kabel und mach nur das Nötigste (z.B. beim Basteln mit blanken 
Kabel Kurzschlussschutz in Form von Längstwiderständen) und gut ist. 
Wenn du die dann in die Steckdose steckst, ... Lehrgeld.  Falls du 
irgendwann wirklich mal galvanische Trennung, Blitz-/Klavierschutz oder 
ähnliche Extrawürste brauchst, ist immer noch Zeit, dir darüber Gedanken 
zu machen.  Z.Zt blockiert dich das nur.

von Klaus (feelfree)


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Foobar schrieb:
> Mal im Ernst: läufst du auch ständig mit Sicherheitsschuhen und Helm
> durch die Gegend, weil ein Klavier vom Himmel fallen könnte?

... und da gibt es dann noch die reale Gefahr, dass man sich mit dem 
Helmgurt stranguliert ...

Jedenfalls sehe ich bei einem

> popeligen Kabel und nur das Nötigste

weit weniger Fehlerpotential.

von Ernst M. (dny)


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Was für ein Verein hier :(
Echt traurig Mr Foobar.
Geht es dir jetzt besser damit?
Wo sind deine konstruktiven Beiträge?
Muss ich die Forensuche bemühen um zu herauszufinden, dass es da keine 
gibt?

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Steve van de Grens schrieb:
> Weil mir wie gesagt seltsam vorkommt, dass du einerseits auf billige
> Schutzdioden verzichtest,

Magst Du mal erklären, wieso Du der Ansicht bist, für eine 
RS232-Übertragung wären Schutzdioden erforderlich?

Kannst Du mir eine Beispielbeschaltung irgendeines marktüblichen 
RS232-Treibers/Empfängers aus dem Datenblatt zeigen, in der Schutzdioden 
eingesetzt werden?

Was genügt an den ±2kV ESD-Schutz nicht, den beispielsweise die 
MAX232-Variante von TI aufweist?
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Harald K. schrieb:
> Magst Du mal erklären, wieso Du der Ansicht bist, für eine
> RS232-Übertragung wären Schutzdioden erforderlich?

Wenn man meint, dass da schon nichts passieren wird - gut. Dann muss man 
sich aber auch die Frage gefallen lassen, warum man es zur Sicherheit 
potentialfrei haben will. Aber dazu kommt keine Antwort. Gerade wegen 
der Potentialfreiheit (= keine Erdung) sehe ich da beim Anstecken der 
Verbindung ein erhöhtes Risiko.

Harald K. schrieb:
> Kannst Du mir eine Beispielbeschaltung irgendeines marktüblichen
> RS232-Treibers/Empfängers aus dem Datenblatt zeigen, in der Schutzdioden
> eingesetzt werden?

Liegt mir nicht vor, ich bin Consumer.

Habe Fotos gefunden, ich meine, dort ESD Schutzbauteile zu sehen.
https://ekf.com/product/su2-ballad/
Allerdings enthält dieses Gerät keine MAX3232 sondern ADM3252E, welche 
ähnlich dem MAX3232 ebenfalls bereits intern in gewissem Maße ESD 
geschützt ist.

Ich behaupte ja nicht, das die MAX3232 extrem empfindlich seien oder 
ohne externen Schutz unbrauchbar (siehe meine vorherigen Beiträge dazu). 
Ich sage nur, dass der externe Schutz empfehlenswert ist.

Ernst M. schrieb:
> Ein Hinweis auf eine richtige TVS Diode bzw. wie ich diese bestimmen
> kann, wäre toll.

Ich kenne sie nicht persönlich, aber die Beschreibung der LCDA15C-1 von 
Semtech passt:
https://www.semtech.com/products/circuit-protection/rs232

Von TI gibt es zu dem Thema eine Anleitung "How to Choose a TVS Diode 
for RS-232":
https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZT891

Wenn du solche Produkte einsetzen willst, dann schau mal ob du davon 
eine zweifache Version findest, wo ein Bauteil beide Leitungen schützen 
kann. Das wird vermutlich billiger.

: Bearbeitet durch User
von Klaus (feelfree)


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Ernst M. schrieb:
> Was für ein Verein hier :(
> Echt traurig Mr Foobar.

Traurig ist dass du alle Lösungen die einfacher sind als deine eigenen 
spinnernden Ideen rundweg ignorierst.

von Ernst M. (dny)


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Was verstehst du nicht an KONSTRUKTIV?
Du beweist hier einiges über deine Person, aber NICHTS fachliches zum
Thema.

von Ernst M. (dny)


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Klaus schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Was für ein Verein hier :(
>> Echt traurig Mr Foobar.
>
> Traurig ist dass du alle Lösungen die einfacher sind als deine eigenen
> spinnernden Ideen rundweg ignorierst.

Ich versuche es mit der Art von einigen hier:
Kennst du das Komma?
Ist aber gefährliches Halbwissen, ich würde das den E Technik Genies 
überlassen.

Damit bin ich hier raus.
Habe mich zu viel auf dieses abwertende Niveau eingelassen.
Trotzdem frage ich mich woher diese Arroganz kommt.
Wart ihr auf der gleichen elitären Universität?

: Bearbeitet durch User
von Klaus (feelfree)


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Ernst M. schrieb:
> Kennst du das Komma?

Wenn man nichts mehr zum Thema beitragen will, kann man auch Tipp- und 
Rechtschreibfehler kommentieren. Ist aber halt Scheiße.

Ernst M. schrieb:
> Damit bin ich hier raus.

Sehr gute Entscheidung.

Ernst M. schrieb:
> Trotzdem frage ich mich woher diese Arroganz kommt.

Oh Mist, zu früh gefreut, bist ja immer noch da.

Welche Arroganz meinst Du? Die, die Du siehst, wenn Du in den Spiegel 
blickst?

Ernst M. schrieb:
> Was verstehst du nicht an KONSTRUKTIV?

Und was verstehst DU nicht an dem KONSTRUKTIVEN Vorschlag, etwas so 
einfach wie möglich zu machen?

Überspitzt:
Wenn einer in einem Medizin-Forum fragt, mit welchem Werkzeug er sich am 
besten ins Knie bohren soll, erwartest Du von den Fachleuten dann eine 
Diskussion welche Maschine und welches Werkzeug am geeignetsten ist?
Und die Rückfrage, ob es denn wirklich notwendig wäre, sich ins Knie zu 
bohren, wird dann von dir mit "Arroganz" abgetan. Kann man machen. Ist 
aber halt Scheiße.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Ernst M. schrieb:
> Damit bin ich hier raus.
> Habe mich zu viel auf dieses abwertende Niveau eingelassen.
> Trotzdem frage ich mich woher diese Arroganz kommt.
> Wart ihr auf der gleichen elitären Universität?

Ernst, es wäre schön, wenn Du die ersten Fragen im ersten Post 
irgendwann beantwortet hättest.

Lothar M. schrieb:
> Wozu die vielen Maxe? Hier könntest du den Logikausgang des ADUM doch
> direkt mit dem RPi verbinden...

Masse verbinden und ein paar kOhm zwischen RX und TX reicht für 99% der 
Fälle.

Wenn Du galvanische Trennung willst, reichen 2 Optokoppler (oder heute 
"PhotoMos") und 5 Widerstände, plus 1 Transistor wegen der 3mA des RPis.

Mit DC/DC sparst Du eine Leitung. Ist es Dir das wert?

Mit optimierter Schaltung schaffst Du auch 300m oder 300kBaud. Brauchst 
Du das?

Verpolschutz, 230V-tolerant, ... . Es mag sein, dass Du herausfordernde 
Randbedingungen hast. Galvanische Trennung und 3m Kabel @ 9600 sind es 
nicht.

von Klaus S. (kseege)


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Weil die Diskussion gerade etwas in die nichttechnische Richtung 
entgleist, möchte ich mich nochmal einmischen.

Die von mir vorgeschlageschlagene Lösung besteht aus 2 Optokopplern 
(4N35 f.0,28Euro je Stück), 2 Treibertransistoren pnp (BC857C f.0,02Euro 
je Stück) und 6 Widerständen (0,04 Euro je Stück).
Sie macht alles, was bei 9600Baud nötig ist und kostet weniger als 1 (in 
Worten: Einen) Euro. Man braucht allerdings die Mathematik der vierten 
Grundschulklasse und die Kenntnis des Ohmschen Gesetzes, um die 
Widerstandswerte auszurechnen.

Ich bin nicht dafür ausgerüstet, Schaltpläne ins Internet zu stellen 
sondern mache Schaltpläne mit Papier und Bleistift. Den Scanner 
rauszukramen und in Betrieb zu nehmen, würde eine Viertelstunde dauern, 
ein Schaltplanprogramm zu installieren und die Benutzung zu erlernen 
wohl eine ganze Stunde. Für beides bin ich bei dem aktuellen Stand der 
Debatte zu faul.

Sollte jemand der Meinung sein, die Schaltung könne das nicht (ich 
benutze sie seit 20 Jahren), so möge er mir bitte Gründe anführen. Daß 
die Schaltung ein Fossil ist und schnarchlangsam weiß ich selber schon. 
Sie reicht aber aus.


Gruß Klaus (der soundsovielte)

@TO:
Du scheinst ein ernsthafter Mensch zu sein. Wenn Du aber annimmst, alle 
wären so wie Du, hast Du genauso einen an der Waffel wie wir Anderen 
hier auch. Menschen sind nunmal verschieden. Bitte um Nachsicht für den 
schroffen Ton, mir fiel gerade keine freundlichere Beschreibung ein.

von Harald K. (kirnbichler)


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Klaus S. schrieb:
> Ich bin nicht dafür ausgerüstet, Schaltpläne ins Internet zu stellen

Kann man im Prinzip auch mit 'nem Texteditor:

Beitrag "ASCII-Darstellung von Schaltplänen erzeugen"

von Klaus S. (kseege)


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Harald K. schrieb:
> Kann man im Prinzip auch mit 'nem Texteditor:

Ja, ich schätze aber die Lesbarkeit als geringer und den Aufwand für 
mich als höher ein als mit Papier und Scanner. Habe sowas vor dreißig 
Jahren schon mal ausprobiert und mich für den Scannerkauf entschieden 
:-)

Werde den Scanner rauskramen, wenn der TO die Optokopplerlösung möchte 
und mit der Dimensionierung nicht klarkommt. Sein Vorschlag war aber 
doch schon ganz annehmbar, es fehlten nur die Treibertransistoren, um 
mit einem halben Milliampere Steuerstrom auszukommen. Controllerausgang 
über 10K an die Basis des pnp-Transitors, Emitter an 3,3Volt und 
Kollektor über 270 Ohm an die Optokopplerdiode. Dann noch den 
1K-Arbeitswiderstand am Empfänger zwichen RxD unf GND, fertig ist der 
Lack.

Du hast Recht, es geht auch im Texteditor, danke.

Gruß Klaus (der soundsovielte)

von Ernst M. (dny)


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Eigentlich wollte ich ja raus, bei dem Verlauf werde ich doch neugierig.
Ich zeichne das später mal auf und stelle den Plan hier rein.
Ganz ehrlich traue ich mir die Widerstandberechnung nicht ganz zu, taste 
mich mit eurer Hilfe aber gerne ran.

: Bearbeitet durch User
von Klaus S. (kseege)


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Klaus S. schrieb:
> Dann noch den
> 1K-Arbeitswiderstand am Empfänger zwichen RxD unf GND, fertig ist der
> Lack.

Ach du mein Schreck, das gibt natürlich die falsche Polarität, der 
Arbeitswiderstand muß zwischen 3,3Volt und RxD sitzen und der 
Optokopplerausgang muß es auf GND ziehen, sorry.

von Klaus S. (kseege)


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Ernst M. schrieb:
> Ganz ehrlich traue ich mir die Widerstandberechnung nicht ganz zu, taste
> mich mit eurer Hilfe aber gerne ran.

Ja, zusammen kriegen wir es problemlos hin. Familie ist abgearbeitet, 
habe den ganzen Tag frei :-)

von Bruno V. (bruno_v)


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Klaus S. schrieb:
> Ach du mein Schreck, das gibt natürlich die falsche Polarität

Nicht wirklich. Ein optokoppler ermöglicht es auf beiden Seiten, die 
Polarität zu invertieren.

Darum ist ein Schaltplan ( des TO) so wichtig. Bei 5 Widerständen einem 
Transistor (die andere Seite ist ja stark genug) und 5 Möglichkeiten der 
invertierung (2*2 Opto + T) sind Missverständnisse wahrscheinlich.

@ TO: einfach zeichnen (ändern), nach Bauchgefühl (und Steeves 
Anmerkungen zu Deinem ersten Entwurf) dimensionieren und einstellen. 
Wahrscheinlich machst Du es schon auf Anhieb perfekt. Also lieber einen 
Lapsus einbauen, sonst mäkeln alle an schaltplansymbolen oder fehlender 
WLAN- Anbindung herum ;-)

Und such Dir einen T und opto/PhotoMos beim Versender Deiner Wahl, damit 
man konkrete Werte im DB hat.

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Ich bin noch ne Stunde auf zwei gebunden, dann mache ich mich ran.

von Harald K. (kirnbichler)


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Klaus S. schrieb:
> Werde den Scanner rauskramen, wenn der TO die Optokopplerlösung möchte
> und mit der Dimensionierung nicht klarkommt.

Manch einer lässt für derart einfache Aufgaben den Scanner ruhen und 
nimmt das Smartphone. Deren Kameras sind schon erstaunlich gut geworden, 
ausreichende Beleuchtung vorausgesetzt.

von Klaus S. (kseege)


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Bruno V. schrieb:
> Klaus S. schrieb:
>> Ach du mein Schreck, das gibt natürlich die falsche Polarität
>
> Nicht wirklich. Ein optokoppler ermöglicht es auf beiden Seiten, die
> Polarität zu invertieren.

Theoretisch richtig, praktisch leider galoppierender Schwachsinn. Was 
Degradation ist, darfst Du selber herausfinden.

Gruß Klaus (der soundsovielte)

von Klaus S. (kseege)


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Harald K. schrieb:
> Manch einer lässt für derart einfache Aufgaben den Scanner ruhen und
> nimmt das Smartphone. Deren Kameras sind schon erstaunlich gut geworden,
> ausreichende Beleuchtung vorausgesetzt.

Hallo Harald,

es ist immer wieder erfrischend, Dein umfangreiches Wissen vorgeführt zu 
bekommen (das meine ich ausnahmsweise mal ganz ernst).
Leider hapert es bei mir immer an der Beleuchtung und störende Reflexe 
vom Blitz machen das Bild unerfreulich. Deshalb setze ich das Smartphone 
nur ein, wenn ich eine Verkabelung vor dem Auseinanderreißen 
dokumentieren möchte. Bei allem, was auf einen Scanner paßt, ist der für 
mich klar im Vorteil.

Helfen täte mir eher ein Tipp, wie ich meinen Canon LIDE20 auch an Win64 
betreiben kann, dann stände er auch wieder permanent am Arbeitsrechner.

Gruß Klaus (der soundsovielte)

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Klaus S. schrieb:
> Helfen täte mir eher ein Tipp, wie ich meinen Canon LIDE20 auch an Win64
> betreiben kann, dann stände er auch wieder permanent am Arbeitsrechner.

Probiere ein Windows XP (oder noch älter, je nach Treiber) in einer 
virtuellen Maschine, z.B. unter VirtualBox.

von Ernst M. (dny)


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Klaus S. schrieb:
> Harald K. schrieb:
>> Kann man im Prinzip auch mit 'nem Texteditor:
>

> über 10K an die Basis des pnp-Transitors, Emitter an 3,3Volt und
> Kollektor über 270 Ohm an die Optokopplerdiode. Dann noch den
> 1K-Arbeitswiderstand am Empfänger zwichen RxD unf GND, fertig ist der
> Lack.
> Du hast Recht, es geht auch im Texteditor, danke.
> Gruß Klaus (der soundsovielte)

So?

von Klaus S. (kseege)


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Ernst M. schrieb:
> So?

Fast.
1.) Auf der Empfängerseite muß der Arbeitswiderstand vom RxD-Eingang an 
die Versorgungsspannung 3,3Volt gehen und der Collektor des Optokopplers 
wird mit RxD verbunden und zieht das Signal auf Ground. Das war im 
ersten Entwurf falsch von mir beschrieben. Die Berichtigung trudelte 
erst nach Deinem letzten Posting ein.

2.) Der npn-Transistor muß durch einen pnp-Typen ersetzt werden.

Der 560-Ohm-Widerstand am Emitter des Treibertransistors hat nur 
negative, aber keine positiven Einflüsse auf die Schaltung. Wozu soll 
gut sein? Null Ohm sind optimal.

Gruß Klaus (der soundsovielte)

von Ernst M. (dny)


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Auf ein Neues

von Klaus S. (kseege)


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Ernst M. schrieb:
> Auf ein Neues

Genau getroffen!

Zusätzlich zur gegenläufigen Schutzdiode am Optokopplereingang würde ich 
jetzt noch einen 100KOhm-Widerstand vorschlagen, dann fließt ein 
eventueller Leckstrom des Transistors gar nicht erst durch die LED. Das 
halte ich für wahrscheinlicher als ein negatives Signal dort.

Gruß Klaus (der soundsovielte)

P.S. Danke für die vielen Vorschläge f. mein Scanproblem. Habe meinen 
Scanner hervorgekramt und mit SANE unter Linux zum Laufen gebracht. Da 
alle meine Rechner DualBoot-Systeme mit Windows und Linux sind, war das 
die für mich einfachste Lösung. Nachteil ist bisher, daß SANE ein PDF 
erzeugt. Jetzt muß ich noch rauskriegen, wer mir daraus das hier 
gewünschte JPG erzeugt. IrfanView wollte ein ExtraPlugin geladen haben, 
vielleicht finde ich das noch irgendwo. Oder (noch besser) ich finde 
eine IrfanView-ähnliche Lösung unter Linux. Als ausgewiesener Minimalist 
nehme ich immer die Lösung mit dem geringstan Aufwand.

von Norbert (der_norbert)


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Klaus S. schrieb:
> Nachteil ist bisher, daß SANE ein PDF
> erzeugt.

Die Xsane GUI kann so ziemlich alles generieren was man sich wünscht.
Und ein Kollege nutzt alternativ simple-scan weil's – hmm – simpler ist.

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Klaus S. schrieb:
> Leider hapert es bei mir immer an der Beleuchtung und störende Reflexe
> vom Blitz machen das Bild unerfreulich.

Keinen Blitz verwenden, Licht im Raum einschalten. Diffuses Licht 
verwenden, kein direktes/gerichtetes Licht.

Dann geht das auch mit 'ner alten Gurke (ich nutze dafür ein sieben 
Jahre altes iPhone 7).

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Klaus S. schrieb:
> Jetzt muß ich noch rauskriegen, wer mir daraus das hier gewünschte JPG
> erzeugt.

Nimm Gimp. Im Datei Menü kannst du ein Bild vom Scanner holen. Da kannst 
du gleich auch die Farbwerte verbessern.
https://docs.gimp.org/2.8/de/gimp-tool-levels.html

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


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Ernst M. schrieb:
> Hier der aktuelle Stand…
Passt. Meine potentialgetrennten RS232 sehen alle in etwa so aus.

Ernst M. schrieb:
> Ein Hinweis auf eine richtige TVS Diode bzw. wie ich diese bestimmen
> kann, wäre toll.
Du brauchst keine. Der MAX hält üblichen Stress aus.

von Ernst M. (dny)


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Was ist denn mit einer solchen Optokopplerschaltung möglich in Bezug auf 
Leitungslänge bzw. Übertragungsgeschwindigkeit?

von Norbert (der_norbert)


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Da wird's aber sicherlich auch schnellere geben…

von Bauform B. (bauformb)


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Ernst M. schrieb:
> Was ist denn mit einer solchen Optokopplerschaltung möglich in Bezug auf
> Leitungslänge bzw. Übertragungsgeschwindigkeit?

Mit den 4N35 und ohne zusätzliche Bauteile 4800 Baud, mit ausgesuchten 
Widerständen 9600 über ein paar Dutzend Meter, je nach Kabelqualität. 
Mit ein paar Transistoren mehr und schnellen Optokopplern auch 1MBaud. 
Oder mit 24V statt 3.3V auch ein paar Dutzend Kilometer, aber langsamer. 
Dann lohnt sich auch ein guter Überspannungsschutz, gerne mit 
Gasableitern ;)

https://de.wikipedia.org/wiki/TTY-Schnittstelle

von Ernst M. (dny)


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Dann bin ich ja leider nicht bei den geforderten minimal 9600baud.

von Harald K. (kirnbichler)


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Ernst M. schrieb:
> Dann bin ich ja leider nicht bei den geforderten minimal 9600baud.

Dann nimm halt keinen 4N35, sondern einen anderen, schnelleren 
Optokoppler.

Ich verstehe das Problem nicht.

von Ernst M. (dny)


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Welchen kannst du denn empfehlen?

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Der Ernst möchte alle alternativen Varianten mit Schaltplan und Analyse 
ihrer Vor- und Nachteile auf dem Silbertablett serviert bekommen.

Bitte bis Freitag, dann muss er seine Abschlussarbeit abgeben.

:-)

von Ernst M. (dny)


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Sorry, was für ein Quatsch…

Anders gefragt: Wonach muss ich im Datenblatt schauen damit es schneller 
wird?

von Harald K. (kirnbichler)


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Ernst M. schrieb:
> Welchen kannst du denn empfehlen?

Hier im Thread wurden schon welche erwähnt, siehe z.B. hier:

Beitrag "Re: RS232 galvanische Trennung zwischen Raspberry und STM32"

von Bruno V. (bruno_v)


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Klaus S. schrieb:
> Bruno V. schrieb:
>> Klaus S. schrieb:
>>> Ach du mein Schreck, das gibt natürlich die falsche Polarität
>>
>> Nicht wirklich. Ein optokoppler ermöglicht es auf beiden Seiten, die
>> Polarität zu invertieren.
>
> Theoretisch richtig, praktisch leider galoppierender Schwachsinn. Was
> Degradation ist, darfst Du selber herausfinden.
> Gruß Klaus (der soundsovielte)

Da man Eingang und Ausgang invertieren  kann, kann man den Ruhepegel 
immer auf  „LED aus“ setzen.

von Clemens L. (c_l)


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Ernst M. schrieb:
> Welchen kannst du denn empfehlen?

Bis 1 Mbit/s: H11L1;
Bis 10 MBit/s: 6N137

von Ernst M. (dny)


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Harald K. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Dann bin ich ja leider nicht bei den geforderten minimal 9600baud.
>
> Dann nimm halt keinen 4N35, sondern einen anderen, schnelleren
> Optokoppler.
>
> Ich verstehe das Problem nicht.

Ich traue es mich kaum zu sagen:
Das Problem ist, das ich nicht weiß, wie ich die Widerstände bzw. den 
Transistor dimensioniere.

Mir geht es nicht um die korrekten Werte, eher um den Weg dorthin.
Der 6N137 scheint ja attraktiv zu sein, bekomme ich auch bei Reichelt.

: Bearbeitet durch User
von Bruno V. (bruno_v)


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Schau ins DB des Optos, wieviel mA die LED mindestens/maximal braucht. 
Dimensioniere den LED Strom.

Schaue ins DB, welchen Ausgangsstrom das ergibt und wähle den pullup so, 
dass er bei halbem Strom sicher auf low geht.

Wenn Du eine Transistor brauchst, betrachte den wie einen Schalter. Wenn 
er eine Verstärkung von 200 hat und 20 mA schalten soll, reichen 100uA. 
Nimm trotzdem 1 mA, also 2k2 oder 1k oder 4k7

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


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Ernst M. schrieb:
> Was ist denn mit einer solchen Optokopplerschaltung möglich
Ich kann dir sagen, was damit definitiv nicht möglich ist: du kannst 
nicht einfach ein zusätzliches "handelsübliches" Terminal parallel 
dranklemmen und "mal mithören", was auf den Leitungen abgeht.

Ernst M. schrieb:
> Auf ein Neues
Schon aus Gründen der Kompatibilität würde ich mir so ein inkompatibles 
analoges Hingebastel mit einem OK als Treiber der Übertragungsstrecke 
niemals antun.

von G. K. (zumsel)


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Lothar M. schrieb:

> Ich kann dir sagen, was damit definitiv nicht möglich ist: du kannst
> nicht einfach ein zusätzliches "handelsübliches" Terminal parallel
> dranklemmen und "mal mithören", was auf den Leitungen abgeht.

Oh, seit dem heutigen Tag gibt es eine neue Physik die eine 
Reihenschaltung von LEDs nicht mehr möglich macht?
Oder haben die UART-Pins wundersame neue physikalische Eigenschaften 
bekommen?

von Klaus (feelfree)


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Lothar M. schrieb:

> handelsübliches" Terminal

Mein handelsüblichstes Terminal zum mithören ist ein PC mit FTDI oder 
PL2303 Adapter mit Pin-Header, und kein Adapter mit prähistorischem 
DSUB9 Stecker und seriellen +-12V Pegeln.

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


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G. K. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Ich kann dir sagen, was damit definitiv nicht möglich ist: du kannst
>> nicht einfach ein zusätzliches "handelsübliches" Terminal parallel
>> dranklemmen und "mal mithören", was auf den Leitungen abgeht.
> Oh, seit dem heutigen Tag gibt es eine neue Physik die eine
> Reihenschaltung von LEDs nicht mehr möglich macht?
Oh, künstlich erzeugte Aufregung, Sturm im Wasserglas. Ich hatte extra 
und ausdrücklich vom "einfachen Parallelschalten irgendeines Terminals" 
gesprochen. Einen USB-Wandler mit RS232-Pegeln gibts an jeder Ecke. Wo 
bekommst du einen USB-Wandler mit LED-Eingang? Ja klar, selberbasteln...

Klaus schrieb:
> Mein handelsüblichstes Terminal zum mithören ist ein PC mit FTDI oder
> PL2303 Adapter mit Pin-Header, und kein Adapter mit prähistorischem
> DSUB9 Stecker und seriellen +-12V Pegeln.
Ja, kann sein. Allerdings bist du dann wieder aufgeschmissen, wenn du da 
tatsächlich den üblichen D-Sub mit üblichen RS232-Pegeln hast.

Aber seis drum, jedem nach seinem Gusto. Insgesamt ist dieses "Problem" 
hier so dermaßen alltäglich, dass es den langen Thread und eine 
kundespezifische Lösung nicht lohnt.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Lothar M. schrieb:
> du kannst
> nicht einfach ein zusätzliches "handelsübliches" Terminal parallel
> dranklemmen und "mal mithören", was auf den Leitungen abgeht.

Wieso nicht? Am MC ist doch wieder normales UART und das kannst du mit 
jedem billigen UART-USB Adapter mithören. Und das 'analoge Gebastel' ist 
mit MIDI seit Jahrzehnten etabliert und bewährt. Seit es den PC900 nicht 
mehr gibt, wird eben der 6N138 empfohlen.
Das ist aber auch schon die ganze Änderung und die Schaltung aus den 
MIDI Specs läuft nach wie vor.

von Klaus S. (kseege)


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Lothar M. schrieb:
> Ernst M. schrieb:
>> Was ist denn mit einer solchen Optokopplerschaltung möglich
> Ich kann dir sagen, was damit definitiv nicht möglich ist: du kannst
> nicht einfach ein zusätzliches "handelsübliches" Terminal parallel
> dranklemmen und "mal mithören", was auf den Leitungen abgeht.

Wer so etwas braucht, der weiß auch, daß man das Problem leicht mit 
einem handelsüblichen IDC-Stecker und Leitungstreiber auf separaten 
Platinen lösen kann. Hat zusätzlich auch noch weitere Vorteile.

Just my 2 cents

P.S.
Und wer weiß, wie Ringpuffer funktionieren, der kann sogar in Software 
rauskriegen, was auf der Leitung läuft. Hardwarefehler findet das 
"handelsübliche Terminal" nämlich auch nicht.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Wonach muss ich im Datenblatt schauen damit es schneller wird?

Als Beispiel nehme ich dieses Datenblatt 
https://datasheetspdf.com/mobile/236222/VishayTelefunken/4N35/1

Da gibt es in einer Tabelle den Parameter "Switching time" ton, toff 
10µs.

Will sagen, der Optokoppler schaltet innerhalb von 10 µs ein und aus. 
Das klingt naiv umgerechnet nach 50 kHz Frequenz (50.000 Baud).

Aber diese Angabe gilt nur mit 10 Volt am Ausgang bei einem Laststrom 
von 2 mA durch einen Lastwiderstand von 100 Ohm (steht in der selben 
Zeile der Tabelle). Aber bei 2 mA und 100 Ohm hast du nur 200 mV 
Spannungshub! Hinter dem Optokoppler müsste dazu also ein 
Verstärkerschaltung kommen, die den 200 mV Hub  auf die gewünschten 
Logikpegel (z.B. 3,3V) erhöht.

Merke: Die maximale Geschwindigkeit erreichen normale Optokoppler nur 
mit einem relativ geringen Lastwiderstand, damit hat man aber keine 
Logikpegel mehr.

Deswegen gibt es Optokoppler mit integrierter Signalaufbereitung, die 
sowohl schnell sind als auch Logik-Pegel liefern. Wie z.B. dieser 
https://www.mouser.de/pdfdocs/voh1016ab.pdf

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Bruno V. schrieb:
> Da man Eingang und Ausgang invertieren  kann, kann man den Ruhepegel
> immer auf  „LED aus“ setzen.

Damit verschleißt die LED langsamer und der Stromaufnahme ist geringer.

Andererseits ermöglicht der umgekehrte Fall "LED ein im Ruhezustand" 
eine einfachere Kontrolle, ob die Verkabelung in Ordnung ist. Denn so 
kann man den Stromfluss bereits kontrollieren, ohne dass Daten 
übertragen werden. Im einfachsten Fall mit einer simplen LED.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Ernst M. schrieb:
> Das Problem ist, das ich nicht weiß, wie ich die Widerstände bzw. den
> Transistor dimensioniere.

http://stefanfrings.de/transistoren/index.html

Benutze zum Berechnen das Ohmsche Gesetze.

R = U * I

oder

R / I = U

oder

R / U = I

An der Basis-Emitter Strecke von bipolaren Transistoren fallen 0,7 Volt 
ab. An einer Infrarot-LED (wie sie innerhalb von Optokoppler verwendet 
werden) fallen 1,2 Volt ab.

Wenn du also 3,3 Volt hast und willst damit eine Infrarot-LED ansteuern 
und dabei sollen 10 mA fließen, dann rechtest du:

3,3 V - 1,2 V = 2,1 V

2,1 V / 0,01 A = 210 Ω

: Bearbeitet durch User
von Ernst M. (dny)


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Besten Dank!!!
Ich habe mal Bauteile bestellt :)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Steve van de Grens schrieb:
> 3,3 V - 1,2 V = 2,1 V

Leider hast du Uce zwar erwähnt, aber in der Rechnung dann doch 
weggelassen. Also 1,2V+0,7V = 1,9V.
Nun 3,3V - 1.9V = 1,4V
1,4V / 0,01A = 140 Ohm. Nächster Normwert besser 120 Ohm als 150 Ohm.

von Norbert (der_norbert)


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Matthias S. schrieb:
> Leider hast du Uce zwar erwähnt, aber in der Rechnung dann doch
> weggelassen. Also 1,2V+0,7V = 1,9V.

Uce 0.7V? Bei einem TUN/TUP?
Da muss aber jemand heftig beim Basisstrom gespart haben!

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Matthias S. schrieb:
> Leider hast du Uce zwar erwähnt

Habe ich nicht erwähnt. Und zwar mit Absicht, weil die geringe Spannung 
(weit unter 0,7V) hier vernachlässigbar ist.

von Ernst M. (dny)


Angehängte Dateien:

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Läuft ;)
Danke für die Unterstützung!

von Bauform B. (bauformb)


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Danke für die Fotos, die Schaltpläne sind ja der Wahnsinn. Ist das 
Hochdruck auf Bütten?

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