Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB/RS232 Konverter, einige Fragen


von Andy K. (marc86)


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Hallo ich habe ein Gerät mit einer RS232 Schnittstelle ausgeführt als 
4Pins, von dem ich gerne Daten mitlesen würde. Vorher will ich aber 
erstmal schauen was genau an Daten rauskommt.
Dazu wollte ich mir einen simplen RS232 auf USB Adapter kaufen um 
einfach am Laptop mal zu schauen.

Allerdings finde ich bei ebay und co einen Haufen von Konverter so immer 
RS232/RS485 im Titel steht. Wie funktioniert das weil RS232 und RS485 
nicht dasselbe ist.

Ein weiter Punkt betreffen die Pegel. Teilweise gibt es auch Adapter mit 
offenen Enden, also nur 4 Pins am Kabelende. Zu den Pegeln findet man 
teilweise überhaupt nichts oder da steht 3,3V also TTL. Wieso wird so 
etwas dann als RS232 vermarktet? Soweit ich informiert bin kann es bei 
RS232 zu Pegeln von 15V teilweise habe ich auch 25V gelesen kommen.
Ich hätte schon gern ein Adapter der jetzt auch zumindest mit 15V 
klarkommt nicht dass ich für das nächste Projekt dann wieder einen neuen 
Konverter brauche.
Die Beschreibungen sind oft dürftig, und meist steht auch nur 5V drin.

Verbrutzelt es mir bei 15V dann direkt die Hardware oder funktioniert es 
nur dann nicht?
Einen RS232 Stecker brauche ich nicht zwangsweise, im idealfall hätte 
ich aber ein Gerät was beides kann einen RS232 Stecker und wo man die 
Pins einzelnt abgreifen kann.

von Falk B. (falk)


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Andy K. schrieb:

> Allerdings finde ich bei ebay und co einen Haufen von Konverter so immer
> RS232/RS485 im Titel steht. Wie funktioniert das weil RS232 und RS485
> nicht dasselbe ist.

Nur mit Steckbrücken und Schaltern. Es gibt keinen Tranceiver, der RS232 
und RS422/RS485 gleichzeitig kann. Oder die Dinger haben gar keinen 
Tranceiver und liefern nur 5V TTL/CMOS kompatible Signale.

> Ein weiter Punkt betreffen die Pegel. Teilweise gibt es auch Adapter mit
> offenen Enden, also nur 4 Pins am Kabelende. Zu den Pegeln findet man
> teilweise überhaupt nichts oder da steht 3,3V also TTL. Wieso wird so
> etwas dann als RS232 vermarktet?

Weil viel Unsinn geschrieben wird.

> Soweit ich informiert bin kann es bei
> RS232 zu Pegeln von 15V teilweise habe ich auch 25V gelesen kommen.

Stimmt. Und vor allem auch bipolar.

> Ich hätte schon gern ein Adapter der jetzt auch zumindest mit 15V
> klarkommt nicht dass ich für das nächste Projekt dann wieder einen neuen
> Konverter brauche.

Dann kaufe den richtigen. Sowas hier.

https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/usb_konverter_1_1_a_stecker_auf_rs-232-133502#open-modal-image-big-slider

> Verbrutzelt es mir bei 15V dann direkt die Hardware

Kann sein.

> Einen RS232 Stecker brauche ich nicht zwangsweise, im idealfall hätte
> ich aber ein Gerät was beides kann einen RS232 Stecker und wo man die
> Pins einzelnt abgreifen kann.

Kauf dir einen normalen Konverter mit D-SUB9 Stecker und dazu eine D-SUB 
Buchse mit Lötkelchen. Dort kannst du deine Einzelkabel anlöten.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Dann mess erst mal die Pegel an deiner Schnittstelle.

von Harald K. (kirnbichler)


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Andy K. schrieb:
> Ich hätte schon gern ein Adapter der jetzt auch zumindest mit 15V
> klarkommt nicht dass ich für das nächste Projekt dann wieder einen neuen
> Konverter brauche.

Wirst Du aber, Du brauchst zwei Adapter. Einen mit "TTL"-Pegeln* (am 
besten einstellbar, 3.3 und 5 V), und einen mit RS232-Pegeln.

RS232 verwendet gegenüber den "TTL"-Pegeln invertierte Logik, um die 
sich der RS232-Treiberbaustein (oft so etwas wie ein MAX232, der sich 
mit Ladungspumpen die nötige symmetrische Betriebsspannung selbst 
erzeugt), und ist schon deswegen nicht kompatibel.

Ein Baustein, der "TTL"-Pegel erwartet, wird mit gewisser 
Wahrscheinlichkeit zerstört, wenn er mit RS232-Pegeln traktiert wird. 
Insbesondere die negative Spannung kann hier interessante Resultate 
haben.

Am sinnvollsten ist die Verwendung eines 9poligen SUB-D-Steckers am 
RS232-Adapter, und irgendwas anderes am "TTL"-Adapter - auch um die 
Dinger eindeutig auseinanderhalten zu können.

*) "TTL" schreibe ich hier bewusst in Anführungszeichen, weil's nicht 
wirklich TTL-Pegel, sondern Logikpegel ist, wie er halt aus so einer 
UART in einem µC rauskommt, bzw. sie diesen sehen will.

Und weil man da sowohl 5 V als auch 3.3 V begegnen kann, ist ein 
umschaltbarer Adapter die beste Lösung. Das gibt es mit einem kleinen 
Schiebeschalter oder mit Steckbrücken.

von Andy K. (marc86)


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Wenn das Teil aber einen RS232 Stecker hat, kann man erwarten dass es 
dann auch mit RS232 Spannungen klar kommt oder kann man da auch Zeug 
begegnen was eigentlich nur TTL kann und man ist einfach mal auf die 
Idee gekommen da einen RS232 Stecker dran zu machen?

Zu den Spannungen bei USB/RS232 finde ich meist nichts. Kann ich dann 
davon ausgehen die vertragen -15V/+15V weil ein RS232 Stecker dran 
sitzt?


Bei meinem Gerät was ich auslesen will steht:

+5V, RX, TX, GND

Neben der Buchse gibt es 3 Pins und es sitzt ein 2poliger Jumper drin. 
Die Leiste mit den 3Pins ist an Pin1 mit 5v und am Pin3 mit 15v 
beschriftet.
Aktuell sitzt der Jumper zwischen Pin2 und Pin3 und die Ausgänge liefern 
alle 5V gegen GND. Ich gehe davon aus dass der unbeschaltete Pin die 
Spannung anzeigen soll. sprich wenn ich den umstecke sollte ich 15V bei 
RX/TX erwarten gegen GND, die +5V als Versorgungsspannung sollten aber 
gleich bleiben.

Dieser Teil ist im Handbuch des Geräts auch nicht dokumentiert was es 
mit diesem Jumper auf sich hat

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Andy K. schrieb:
> Bei meinem Gerät was ich auslesen will steht:
>
> +5V, RX, TX, GND

+5V gibt es nicht auf der normalen D-SUB9 Buchse bei RS232.

> Neben der Buchse gibt es 3 Pins und es sitzt ein 2poliger Jumper drin.
> Die Leiste mit den 3Pins ist an Pin1 mit 5v und am Pin3 mit 15v
> beschriftet.
> Aktuell sitzt der Jumper zwischen Pin2 und Pin3 und die Ausgänge liefern
> alle 5V gegen GND. Ich gehe davon aus dass der unbeschaltete Pin die
> Spannung anzeigen soll.

Keine Ahnung. Kann aber auch eine Hilfsversorgung für angeschlossene 
Geräte sein.

> sprich wenn ich den umstecke sollte ich 15V bei
> RX/TX erwarten gegen GND, die +5V als Versorgungsspannung sollten aber
> gleich bleiben.

Glaub ich nicht. Ich tippe hier eher auf TTL/CMOS-kompatible 5V Pegel. 
Man kann einfach 4k7 Längswiderstände in die Signalleitungen einfügen 
und einen UART-TTL Konverter anschließen und probieren. Im Fehlerfall 
geht nix kaputt.

von Andy K. (marc86)


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Wie kann man das Ganze denn vorher mit einem Multimeter unterscheiden um 
was es sich handelt?

Im Idle sollte ich bei RS232 doch eine negative Spannung ggü GND messen, 
bei TTL nicht?

von Falk B. (falk)


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Andy K. schrieb:
> Im Idle sollte ich bei RS232 doch eine negative Spannung ggü GND messen,
> bei TTL nicht?

Korrekt.

von Frank K. (fchk)


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Andy K. schrieb:
> Wie kann man das Ganze denn vorher mit einem Multimeter unterscheiden um
> was es sich handelt?
>
> Im Idle sollte ich bei RS232 doch eine negative Spannung ggü GND messen,
> bei TTL nicht?

nein, hier ist +5V der Ruhepegel (1), 0V ist eine logische 0.
Ein Byte beginnt immer mit einem Startbit (0), dann kommen von hinten 
nach vorne die Datenbits, und zum Schluss das Stopbit (1).

Das Protokoll nennt sich UART, unabhängig von den elektrischen Pegeln.

fchk

von Frank K. (fchk)


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Andy K. schrieb:

> Allerdings finde ich bei ebay und co einen Haufen von Konverter so immer
> RS232/RS485 im Titel steht. Wie funktioniert das weil RS232 und RS485
> nicht dasselbe ist.

Möglicherweise ist so ein Chip drin verbaut:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/thvd4421.pdf
oder
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/product-selector-card/2pb_multiprotocolfb.pdf

Den kann man zwischen RS232 und RS422/485 umschalten.

fchk

von Christian M. (christian_m280)


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Falk B. schrieb:
> +5V gibt es nicht auf der normalen D-SUB9 Buchse bei RS232.

Andy K. schrieb:
> RS232 Schnittstelle ausgeführt als 4Pins

Gruss Chregu

von Nemopuk (nemopuk)


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Frank K. schrieb:
> nein, hier ist +5V der Ruhepegel (1), 0V ist eine logische 0.

Bei RS232 ist der Ruhepegel auf den Datenleitungen eine negative 
Spannung, weil der RS232 Treiber das UART Signal invertiert.

von Andy K. (marc86)


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Also bei RX und TX messe ich Dauerhaft +5V ggü GND. Kann man somit 
ausschließen dass es ein RS232 Signal ist?

von Uwe (uhi)


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Ja, dann ist es "TTL".

von Andy K. (marc86)


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Wobei im Handbuch steht:

Dazu wird der 9-polige D-SUB-Stecker des
Datenkabels an die serielle RS 232- Schnittstelle eines
Computers angeschlossen. Als Software zum Mitschrei-
ben kann ein Terminal-Programm, wie es beispielsweise
bei Windows 95, 2000 oder XP in der Zubehör-Gruppe
zu finden ist, verwendet werden. In der Software sind die
folgenden Übertragungseinstellungen zu voreinzustel-
len: RS 232 Port = COM1/COM2, Emulation = ANSI,
Übertragungsrate = 19200 bit/s, Datenbits = 8, Stopbits
= 1, Parität = keine, Protokoll = kein Protokoll (XON/
XOFF, RTS/CTS)


 ggf scheint das Originalkabel TTL auf RS232 umzusetzen für die 
Kommunikation mit einem Computer über den RS232 Anschluss?



In meinem Fall könnte ich aber dann direkt mit TTL arbeiten nehme ich 
an. Ich will damit später eigentlich auf nen RPi oder ESPHome sowas in 
die Richtung.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Andy K. schrieb:
> ggf scheint das Originalkabel TTL auf RS232 umzusetzen für die
> Kommunikation mit einem Computer über den RS232 Anschluss?

Jep, und um diesen versorgen zu können, liegen da auch noch +5 V 
Betriebsspannung mit an.

von Andy K. (marc86)


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Wobei dieser Schalter mit dem Jumper um zwischen 15V und 5V umzustellen 
für mich keinen Sinn ergibt. Und da ist auch nichts dokumentiert. Ich 
werde ihn dann ignorieren und so lassen wie er ist.

von Hans (ths23)


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Andy K. schrieb:
> Bei meinem Gerät was ich auslesen will steht:
Ist das Gerät geheim oder dürfen wir wissen, um was für ein Gerät es 
sich handelt.
Nenne doch einfach mal das Gerät oder Zeige ein Foto. Auch Fotos vom 
Innenleben wären unter Umständen hilfreich. Vielleicht gibt es hier ja 
jemanden der auch ein solches Gerät hat bzw. dieses Gerät kennt. Dann 
könnte Dir gezielt geholfen werden. So ist es nur Stochern im Dunkeln.

Ansonsten, wenn das Teil wirklich TTL-Pegel liefert, brauchst Du für den 
Anschluß an den Pi keinen USB/RS232-Wandler. Du brauchst lediglich einen 
Pegelwandler der den Pegel von TTL-Pegel (5V-Logik) zur 3,3V-Logik des 
RaspberryPi wandelt. TX von Deinem Gerät käme dann Pin 10 (RX) des 
GPIO-Steckes des Pi unter Zwischenschaltung eines Pegelwandlers. Im 
einfachsten Fall tut es ein Widerstand. Der RX Anschluß Deines Gerätes 
käme dann an Pin 8 (TX) des GPIO-Steckers. Bei Standard TTL-Eingängen 
kann man es sogar direkt verbinden, die 3,3V Pegel des PI werden von 
TTL-Eingängen richtig erkannt.
Ich würde es jedoch gleich richtig machen und bidirektionale 
Pegelwandler in beide Leitungen schalten. Mit einem p-Kanalmosfet und 2 
Widerständen kann man so etwas aber auch schnell selbst bauen. Solche 
Pegelwandler gibt es auch schon fix und fertig für Arduino und Co oder 
auch als IC z.B. TBX0102 von TI mit 2 Kanälen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Frank K. schrieb:
> Protokoll nennt sich UART

UART steht für Universal Asynchronous Receiver Transmitter und ist eine 
elektronische Schaltung,

Andy K. schrieb:
> Wobei dieser Schalter mit dem Jumper um zwischen 15V und 5V umzustellen
> für mich keinen Sinn ergibt. Und da ist auch nichts dokumentiert. Ich
> werde ihn dann ignorieren und so lassen wie er ist.

Ganz blöde Idee, blind drauf zu vertrauen, dass das für DEINE Anwendung 
zufällig richtig eingestellt ist.  Guck dir mit einem Oszi an, was auf 
auf der Schnittstelle passiert, wenn das Teil sendet.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Hans schrieb:
> Ich würde es jedoch gleich richtig machen und bidirektionale
> Pegelwandler in beide Leitungen schalten.

Wie kommst du darauf, dass bidirektionale Wandler die passende Wahl 
sind?
Es geht hier um ausschließlich unidirektionale Signale.

von Andy K. (marc86)


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Wieso sind eigentlich 5V auch am Eingang zu messen? Die Spannungen 
werden doch eigentlich vom Ausgang erzeugt, am Eingang sollte folglich 
doch keine Spannung zu messen sein oder durch internen PullUp?

von Hmmm (hmmm)


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Andy K. schrieb:
> oder durch internen PullUp?

Wäre anzunehmen, niemand will einen floatenden UART-RX-Pin.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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Falk B. schrieb:
> Dann kaufe den richtigen. Sowas hier.
> 
https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/usb_konverter_1_1_a_stecker_auf_rs-232-133502#open-modal-image-big-slider

Aufpassen, dass der leidlich aktuell ist. Hier fliegt mindestens einer 
herum, für den es keinen Win10-Treiber gibt!

Andy K. schrieb:
> Wobei im Handbuch steht:

Wenn man bei dem geheimen Gerät den Deckel öffnen kann, wird man sehen, 
ob da ein RS232-Treiber auf der Platine ist. Es gibt leider auch etliche 
Geräte, die da irgenwas hingestrickt haben und die Standardpegel 
ignorieren, dazu müsste ich es auf dem Tisch am Scope haben.

Hmmm schrieb:
>> oder durch internen PullUp?
>
> Wäre anzunehmen, niemand will einen floatenden UART-RX-Pin.

An einem offenen Rx gibt es keine Spanuung, wenn es denn eine 'richtige' 
Schnittstelle ist. Wenn man nicht wusste, wo Rx und Tx ist, war der mit 
Spannung Tx.

Das Prinzipschaltbild des Klassikers MC1489 zeigt als Eingang einen 
N-Transistor.

von Hmmm (hmmm)


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Manfred P. schrieb:
> An einem offenen Rx gibt es keine Spanuung, wenn es denn eine 'richtige'
> Schnittstelle ist. Wenn man nicht wusste, wo Rx und Tx ist, war der mit
> Spannung Tx.

Es wurde bereits festgestellt, dass am Ein- und Ausgang in Ruhelage +5V 
messbar sind und es folglich kein RS232 ist, weil in dem Fall am TX-Pin 
-3 bis -15V zu erwarten wären.

Also keine "richtige" Schnittstelle, wie Du es nennst, sondern ein 
nackter UART, da ist ein Pullup am RX-Pin mehr als sinnvoll.

von Rainer W. (rawi)


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Hmmm schrieb:
> Also keine "richtige" Schnittstelle, wie Du es nennst, sondern ein
> nackter UART,

Manche Geräte, die sich im Datenblatt mit 'RS-232' schmücken, besitzen 
auf dem Hauptboard nur eine UART- Schnittstelle mit 5V-Pegeln und 
benötigen dazu noch ein Schnittstellenmodul, dass z.B. mit einem 
RS232-Wandler für die richtigen Pegel und die Polarität sorgt. Die 
Tatsache, dass eine Versorgungsspannung auf den Stecker geführt ist, 
spräche für so ein Konzept.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer W. schrieb:
> Die Tatsache, dass eine Versorgungsspannung auf den Stecker geführt ist,
> spräche für so ein Konzept.

Soweit waren wir schon. ;-) War hier vermutlich so gedacht, dass der 
Pegelwandler Teil des daran anzuklemmenden Kabels ist.

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