- David

- David
Bau- und Bedienungsanleitung
a
Best.-Nr.: 537-89
Version 3.0,
Stand: Januar 2006
Optisch getrenntes
USB-Modul
Jlr't$'
Technischer Kundendienst
FÜr Fragen und Auskünfte stehen lhnen unsere qualifizierten technischen
Mitarbeiter gerne zur Verfügung.
ELV
.
Technischer Kundendienst o Postfach 1000
r p - 26197
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Reparaturservice
Für Geräte, die aus ElV-Bausätzen hergestellt wurden, bieten wir unseren
Kunden einen Reparaturservice an. Selbstverständlich wird lhr Gerät so
kostengünstig wie möglich instand gesetzt. lm Sinne einer schnellen Abwicklung führen wir die Reparatur sofort durch, wenn die Reparaturkosten den
halben Komplettbausatzpreis nicht überschreiten. Sollte der Defekt größer
sein, erhalten Sie zunächst einen unverbindlichen Kostenvoranschlag. Bitte
senden Sie lhr Gerät an:
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Bau- und Bedienungsanleitung
Optisch getrenntes USB-Modul
kleinen Stückzahlen verkauft werden,
scheuen aber viele Hersteller den vergleichsweise hohen Aufwand ftir die Implementierung einer kompletten USBKommunikation. Für eine spezifikationsgemäße USB-Schnittstelle ist auf der Hard-
wareseite im Zielsystem, d. h. in dem vom
PC gesteuerten Gerät, eine schnelle Signalverarbeitung mit exakter Protokoll- und
Timing-Einhaltung notwendig. Allein für
diese Aufgabe ist selbst ein schneller
Mikrocontroller schon stark ausgelastet.
Außerdem setzt die Programmierung eines
solchen Controllers sehr weitreichende
Kenntnisse des USB-Standards voraus.
Einfacher ist es hier, als Anbindung an
das Zielsystem weiterhin das bewährte
und einfach zu handhabende serielle Über-
tragungsprotokoll ä la RS-232 einzusetzen, das sich mit nahezu jedem Mikro-
Aus sicherheitstechnischen Gründen ist es vielfach ertorderlich, zwischen einem Gerät und dem steuernden PC eine
Potentia ltren n u n g zu gewäh rleisten,
Das optisch isolierte USB-Modul bildet auf der PC-Seite
eine vollständige USB-schnittstelle nach. Nach der Umsetzung des lJSB-Protokolls in das Rs-232-Format erfolgt
eine optische Trennung der Potentiale, so dass die am Ausgang anstehenden Datensignale galvanisch vom PC-Teil
getrennt zur Weiterverarbeitung bereitstehen,
Allgemeines
Das Interfacemodul UO 100 verknüpft
die beiden ,,Welten" der USB- und der
Rs-232-Technik miteinander und bietet
ztrsätzlich eine Potentialtrennung zwischen beiden Systemen.
Die Entwicklung einer normenkonformen USB-Schnittstelle ist aufgrund der
umfangreichen USB - Spezifi kationen sehr
aufwändig. Die Implementierung einer
standardmäßigen RS-232-Schnittstelle
dagegen gehört zum Standardrepertoire
eines jeden Mikrocontroller-Programmierers. Um den Anwender nicht mit den
umfangreichen Spezifikationen des USBStandards zu belasten, bildet das neue USB-
Modul eine komplette USB-Schnittstelle
nach. Es arbeitet als universelles Interface2
modul, das die Rs-232-Befehle vom Mikrocontroller auf den USB-Anschluss konvertiert und umgekehrt die ankommenden
USB-Befehle in das RS-232-Protkoll transferiert. Die Signalwege sind dabei über
schnelle Optokoppler geführt, so dass eine
Potentialtrennung gewährleistet ist.
Die USB-Technik ist schon seit Jahren
in der PC-Welt weit verbreitet. Hier sind
nahent alle Peripheriegeräte mit einer
USB-Schnittstelle ausgerüstet. Diesem
Trend ist es denn atchztverdanken, dass
die Anzahl der seriellen Schnittstellen bei
PCs immer kleiner wird. Notebooks besitzen teilweise schon keinen RS-232Anschluss mehr. So werden nach und
nach alle Hersteller von PC-gesteuerten
Geräten auf den USB-Standard umrüsten
müssen. Bei Geräten im Laboreinsatz oder
aber bei Spezialanwendungen, die nur in
controller einfach realisieren lässt. Zu diesem Zwecke wurden die universellen USBModule enlwickelt. Hier gibt es derzeit zwei
Varianten:
- das universelle USB-Modul UM 100,
das eine Wandlung vom USB- ins
RS-232-Format durchführl, dabei sämtliche Datenleitr-rrtger-r kottr eniet-t r.rnd itrl
,,ElVjournaI" 2, 2003 ausführlich r orgestellt wurde;
- das hier vorgestellte, optisch getrennte
USB-Modul UO 100, das nach der
Wandlung nur die beiden wichtigen
Datenleitungen Tx und Rx ins RS-232-
Format konvertiert, diese dann aber
potentialgetrennt zur Verfügung stellt.
Potentialtrennung
- warum?
Die Forderung nach einer galvanischen
Trennung zwischen zwei Schaltungsteilen
kann sehr vielf?iltige Gründe haben. Im
Wesentlichen kann eine solche Forderung
mit sicherheitstechnischen Aspekten oder
Technische Daten: UO 100
Max. Übertragungsrate: .. 115,2 kBit/s
Ausgangspegel:........
..
TTL
Anschlüsse:
USB-Buchse, TYP B
- USB:
- Mikrocontroller-Schnittstelle :
Stiftleiste, 2-rerhig, 2,54-mm-Raster
Spannungsversorgung:
- über USB (bus-powered):
5
V/50 mA (max.)
5 V * 0,2 V/50 mA
1:
Isolationsspannung: 2500 V
Isolationswiderstand: I TA
- über ST
Abmessungen:...... 48,2 x 46 x 15 mm
Gewicht:
....21
g
Bild 1: Belegung der
pG-Schnittstelle
Status-LEDs
Das USB-Modul besitzt auf dem Modul
zwei LEDs, die den Status (Sende- oder
Emp fan gsb etri eb) auf der RS -23 2 - S chnittstelle kennzeichnen. Bei einer entsprechen-
den Montage in einer Rückwand kann mit
diesen Status-LEDs die Kommunikation
überwacht werden.
Treiber-lnstallation
r erbesserren
Eisenschaften hinsichtlich
der elektromasnetischen Verträglichkeit
UO 10O
begrundet s erden.
Aus sicherheitstechnischer Sicht sibt
Bedienung
-
Einsatz, Anwendung und
es
zum einen dte Fordenlnq einel s:.-heren
Der E::s.:z und die -\:',i::rdung des
USB-\1c;*,. gestaltet sir--: :r.:r einläch:
.::ia:.'n kr,lt-,I;t :::: :---. ?:-:.;::-; :..-:::-a::"'"'-:.:, S::r..-:-:.-:..- :-::1 :-.
', ;lt - -*-.. :*::. F,- :*: S-:*,:-:,:.,:l. .:-. :. -: : -: .'. r::=: l-71-=l;: _:: :3.Si-3,:',1,3-i3 :al FC-sesteuerien \e;z-
Datenleitungen
Trennuns des PC-Teiles ,,..r br'r*:-:_-:cscelährlichen Tel.er tt -..r.3:. rJ::;,. zJ:::
seräten der Fall. Der Gleichspannun_esausgang eines geregelten Netzgerätes darf
nicht berrihrungsgef?ihrlich sein und muss
zudern potentialtrei sein: u. a. darf der
-\usgane ar-ich nrr-ht eui Schutzleiterpotentrai liegen. Die Sr.-herheit sesen benihrungsgetährliche Spennunueil ri ird in.,
Ailgenteinen durch einen entsprechenden
\etztransfonraror sichersesrellt. Die Forderung der Potentialrieiheit gegeniiber
PE
in solchen Geräten aber oftmals
"r'ird
durch
den Anschluss eines PCs an die
Schnittstelle auf_sehoben. Hier schatrt dann
nur eine galvanische Trennunq r trn pC
und Netzgerät über einen entspre.-henden
Schnittstellenbaustein Abh i I tt.
In Geräten, die keine _ealr aniscl.ie Trennung vom 230-V-Netz besitzen. u ie berspielsweise Geräte, die nur über ein sirnp-
les Kondensatornetzteil r-erfiigen. darf
nur eine PC-Schnittstelle mit einer
ent-
sprechenden Potentialtrennung intplementiert werden. Mit anderen Konstruktionen lässt sich die gemäß einschlägiger
VDE-Vorschriften geforderre B eruhmnes sicherheit nicht gewährleisten.
Auch im Bereich der
elektroma_sne-
tischen Verträglichkeit bietet erne komplette galvanische Trennung sehr _qroße
Vorteile. In solchen getrennten Systemen
können sich beispielsweise keine störenden Masse. bzw. Schutzleiterströme ausbilden. Vor allem bei der vergleichsweise
schnellen USB-Technik bringt die galvanische Trennung große Vorteile hinsichtlich der Funkstöraussendungen.
D:. . SB-\lodul UO I lr r 3.';31 auiein-
-'-:.-:
die Schni::s:r---e Z\r i5.-i1--
"\'a.sa
Jr-r. L'::',
ers-ri Serial Bus r L SB , irJ etnem \1:i'rou'r-rntroller int Zielsr stem. Die
über die USB-Buchse zuseti.ihrren Datensignale werden auf dem Modul ausgewertet und fiir die'ffiitere Verarbeitun§in das
Rs-232-Format ges andelt. über einen
Hi_eh-Speed-Optokoppler gelangen die
Datensi_unale dann galvanisch getrennt
auf
Mikrocontroller- S eite. Umgekehrt _selan-qen die Signale des Mikrocontrollers
via Optokoppler entkoppelt auf die USBSeite und werden dort ins USB-protokoll
di e
eingebunden.
An der Mikrocontroller-
Schnittstelle (Stiftleiste ST 1) stehen dabei
die beiden fiir eine Kommunikation wesentlichen Datensi_una1e,,Tx" und,,Rx" in
TTL-Pegel an. Die entsprechende Beleder Stiftleiste zeigt Abbildung 1.
-eung
Spannungsversorgung
Eine komplette salvanische Trennung
beinhaltet nati.irlich auch getrennte Spannungsversorgungen. Der der USB-Buchse
zugehörige Teil u,ird überdie USB-Leitung
versorgt (bus-pou-ered). Die hier zurVerfügung stehende 5-\--Betriebsspannung, die
vomUSB-Host, d. h. r.om angeschlossenen
PC kommt, kann
liefern
irr Extremfall 500 mA
- in dieser Anwendung
allerdings nur ca.
-+5
werden
mA entnommen.
Der Teil, der gah anisch dem Zielsystem, d. h. dem zu steuernden Gerät, zugeordnet ist, muss über die Stiftleiste ST 1
versorgt werden. Die entsprechende Belegung ist Abbildung 1 zu entnehmen. Hier
muss eine Betriebsspannung von 5 Y * 0,2Y
mit einer minimalen Strombelastbarkeit
von 50 mA zur Verf,igung stehen.
Das USB-Modul stellt das Bindeglied
zwischen dem steuernden System, meist
einem PC etc., und dem zu steuernden
Zielsystem, d. h. dem Gerät, das via USB
gesteuert werden soll, dar. Wie bei einem
USB-Gerät üblich, meldet sich auch das
optisch getrennte USB-Modul UO 100
nach dem Verbinden mit einem PC automatisch an. Das Betriebssystem meldet
sich dann mit,,Neue Hardwarekomponente geftlnden". Als Bezeichnung des gefundenen Peripherie_serätes erscheint,,ELV
USB-\lodul UO 100". dies ist die Bezeichnung. die u erksseitig als Gerätebezeichnunq im EEPROM abgelegt ist.
\achdem das USB-Gerät so erkannt
ri urde. startet automatisch der ,,Assistent
tiir das Suchen neuer Hardware". Mit Hilfe
dieses Tools erfolgt die Installation des
Treibers für das UO 100 sehr einfach und
komfortabel: Im ersten,,Willkommen"Fenster erfolgt die Auswahl zrvischen der
automatischen Installation und der Installation der Sotnr are von einer Liste oder
einer bestimr-nren Quelle (manuell). Hier
ist die manuelle Installation zu n ählen. Irl
nächsten Fenster ntuss angegeben u'erden.
dass sich der Treiber auf einer Diskette
im entsprechenden Diskenenlaufir erk be-
findet. Die Treiberdiskerte ist dann einzu-
Installation mit ..\\.eiter"
fortgesetzt wird. Das folgende Fenster
zeigt an, dass die Treibersoftware nicht
digital signiert ist, d. h. nicht von Microsoft
geprüft ist. Dieses Fenster kann mit ,,Installation fortsetzen" ignoriert werden, da
es sich nicht um eine Fehlermeldung
handelt, sondern lediglich um einen Hinweis. Den erfolgreichen Abschluss der
Installation des Treibers meldet das ,,Fertigstellen des Assistenten"-Fenster, das
sich mit einem Klick auf ,,Fertigsteilen"
schließt. Anschließend ist das USBModul UO 100 im System angemeldetund
stellt fortan die Kommunikation zwischen
1egen, bevor die
PC und Zielsystem her.
Die notwendigen Funktionen fiir
den
Zugriff vom PC auf das USB-Gerät stellt
die mitgelieferte DLL ztr Verfügung.
Eine genaue Beschreibung der Funktionen
liegt in englischer Sprache ebenfalls bei.
Die Einbindung der Kommunikation auf
Seiten der PC-Software dürfte damit keine
großen Probleme bereiten.
Bau- und Bedien ungsanleitung
Spannungsversorgung
Bild 2: Schaltbild des
USB-Moduls UO 100
+5!A
L1
c27l
C28
I*
I*
USBDP
USBDI\,4
TXD
3v3our
RESTT
Resetschaltung
BCCLK
EECS
EESK
EEDATA
RX D
BTs
CfS
DTR
DSR
D.D
FI
TX DEN
USBEN
Vcc
NC
NC
PWFCTL
CS
SK
-
RX LED
Din
1
GND Dout
C6
AGND
3-
AGND
I(LED
--
]'
SLEEP
c15
T,*
AGND
P PJ
AGND
Signalaufbereitung optischeTrennung
+SVA
+5VB
:
=D-Treiber
lcs
-4HC1 32
rc5
TT
L-Ausgang
ST1
IRED-Treiber
c26
R1
I
c20
+
I
T*nn
lsr,ro
I
I
I
AG ND
Spannu ngsversorgung
-I
2003 im Zusammenhang
tungen liegenden Widerstände verbessern
mit der Vorstellung des USB-Moduls
die Anpassung gemäß Leitungstheorie
und sorgen zusätzlich für einen gewissen
Schutz der IC-Eingänge. IC-intern erfolgt
,,ELVj ourn aI"
Schaltung
UM
2
t
100. Daher wird hier nicht u.eiter auf
Trotz der umfangreichen Funktionen,
die ein solches USB-Interface besitzt, ist
das in Abbildung 2 dargestellte Schaltbild
sehr übersichtlich. Die wesentliche Funktion der USB-RS-232-Wandlung über-
den internen Aufbau eingegan-uen. Dieser
ist flir das Verständnis der folgenden Schaltungsbeschreibung auch nicht erforderlich.
nimmt dabei der integrierte Schnittstellenwandler IC 2. Eine genaue Beschreibung
Konvertierung der Datensi-enale. An Pin 7
dieses Bausteins erfolgte bereits im
4
Der Schnittstellenwandler IC 2 vom
Typ FT8U232 ibernimmt die gesamte
und Pin 8 erfolgt der Anschluss an den
USB-Port. Die beiden in diesen Datenlei-
dann die Umsetzung in die entsprechenden
Rs-232-Signale, die dann an den entsprechend bezeichneten Ausgängen (Pin 18
bis Pin 25) in TTL-Pegel zur Verfügung
stehen. Von Interesse sind hier aber nur die
beiden Datensignale ,,RXD" und ,,TXD"
an Pin 24bzw.Pin25. Die übrigen Daten-
I
hier
leitungen sind zwar als Messpunkte (MP
bis MP 6) herausgeführt, werden
Trotz der sehr komplexen Funktion des
eigentlichen Schnittstellenu andlers IC 2
benötigr dreser zum Betrieb nur u-enige
e-\terne Bauteile. Neben der Zuführung
allerdings nicht weiter benötigt.
Ein vom USB-Port kommendes Datensignal liegt am Ausgang,,TXD" von IC 2 der Betriebsspannung sind eine Resetan und gelangt dann auf den Optokoppler SchalrunE. eine Quarz-Beschalrung und
(IC4).DadieOptokoppler-internelnfrarot- ein EEPRO\l notwendig - damit kann
diode einen Strom von min. 15 mA für die das Bauteii seinen ordnungsgemäßen
optische Datenübertragung benötigt, ist Betriehaurhehmen.
mit T 2 ern Treibertransistor notwendig. Die Zuführung der \-ersorgunssspanAuf der optisch entkoppelten,,Sekundär- nung erlblst über die Pins -1. 13 und 26,
seite" des Optokopplers generiert ein IC- ri obei eine r on dieser digitalen Versorinterner Phototransistor das elektrische -eung über R 1 und C 4. C : entkoppelte
Digitalsignal zunick und stellt dieses über Spannung rzur Versorgung eines internen
das als Inverter geschaltete NAND-Gatter Oszillarors r en Pin 30 anlie_at.
IC 5 C an der Mikrocontroller-Schnitt- Die Reset-Schaltung ist mit dem Transtelle (ST 1, Pin 6) als ,,Tx"-Signal zur sistor T I .rnd seiner Beschalrung. beste-
Hinterlegt sind die Vendor-ID (Hersteller-Identifikation), die Product-ID (Produkt- oder Geräte-Identifikation), der
,,Product Description String" (Produktname) und die Seriennummer. Die Kom-
munikation zwischen dem USB-Controllerbaustein IC 2 tnd dem EEPROM
erfolgt über eine so genannte MicrowireVerbindung. Drei,,Verbindungsleitungen"
sind hierftir notwendig: ,,CS"
:
Chip
C 2 und C 3 generiert. Der hier erzeugte
Select, ,,SK": Clock und,,Din", ,,Dout"
: Datenein- und -ausgang.
Mit diesen wenigen Bauteilen ist das IC
schon voll funktionsftihig. Zur Signalisierung der Sende- bzw. Empfangsaktivität
(Tx und Rx) auf der RS-232-Schnittstelle
befinden sich zusätzlich noch die beiden
LEDs D 1 und D 2 atfdem Modul.
Die Spannungsversorgung des USBTeils erfolgt, wie schon erwähnt, über
die Spannung auf der USB-Leitung. Die
über die USB-Buchse Pin 1 zugeführte
5 -V-Spannung wird via L 1 entkoppelt und
steht dann als ,,*5VA" zur Verfügung.
Auf der Mikrocontroller-Seite muss die
Betriebsspannuns fürr die Optokoppler und
das \ \\D-Gatter IC 5 über die Stiftleiste
ST I zugefi.ihrt u'erden. Die hier an Pin 11
zugeliihrte Spannung muss im Bereich von
+.8 \- bis 5. 2 V liegen und eine minimale
Strombelastbarkeit von 50 mA besitzen.
6-MHz-Takt wird IC-intern durch entbelastung der einzelnen Gatter, so däss hlea- sprechende- Vervielfächer auf maximal
eine Lberlastung ausgeschlossen ist. Aufder 48 }y'rHz hochgetaktet.
USB-Seite regenerien u redemm ein ICIn dem als EEPROM ausgelegten Spei-
So wie auch die Schaltung auf ein
Minimum an Bauteilen beschränkt wurde, ist auch der im Folgenden beschriebene Aufbau so kompakt ri'ie möglich
R 11, R Il und C lg,
realisiert. Im Einschaltmoment sorst der
Kondensaitrr C 19 dafür. dass der Transistor gespem ist und der Reset-Ein_eang
(Pin -1 \rrn IC 2) auf ,.los'" lieet. Somit
uird das IC in einen detlnierten Einschaltzustand versetzt. \\-eniger als eine
Verfiigung. Aufgrund der Verwendung hend aus R 6.
eines sehr schnellen Optokopplers
könnte
hier theoretisch eine Datenrate von über
I MBit/s ,,gefahren" werden.
DerumgekehrteSignalu'esvonder\{ikrocontroller-Schnittstelle(ST
l.PinJ)zum
-i -\. B
USB gehtüberdieNA\D-Ganer IC
undDunddenOptokopplerlC-r.Da-s..Rr"- \lillisekunde.nachdemdie -<-\--Betriebs-
B spannunc" ansteht, ist der Krrndensator so
,eepufferr und se,ang: anschiietiend au: die u ei: geladen. dass T 1 durchs,--haltet und
beiden paraiiel serhaheren IRED-Trerber so ien Reser aufhebt.
IC ,< .\ uni D. D:e -\u*<eänge artreiten ieDas Taktslsnal für IC I u ird minels des
Datensignal u rrd zlnäc:rst minels IC 5
ueilsüberelneneigenen-{rbeitsuiderstand Quarzes Q
(R 16, R 17) aufdie IR-Sendediode in IC
3.
I
und der Lastkondensatoren
DieseParallelschaltungredrziertdieStrom-
interner Phototransistor das Datensi-rnal cher IC 1 sind die Erkennungsdaten des
als..R\D" aufden Schnin- USB-Moduls abgelegt. Mit diesen Daten
steilenrreiber.derdiesesdannentsprechend kann das Modul \om angeschlossenen
in den USB-Datent'luss einbindet.
PC-System eindeutig identifiziert werden.
ausgefallen.
und eibt dieses
Nachbau
Die gesamte Schalrung des USB-Moduls
UO 100 findet auf der .18.2
r
44.2 mm
messenden Platine Platz.Im komplett aufgebauten Zustandkommen so die Einbaumaße von48,2x46x 15 mm zustande.
Der Nachbau der Schaltung hattrotz der
recht übersichtlichen Schaltung einen er-
höhten Anspruch an die Lötfertigkeiten.
Dies ist in der nahezu ausschließlichen
Verwendung von SMD-Bauteilen begründet, ohne die ein so kleiner und kompakter
Aufbau nicht möglich wäre.
Der Aufbau der Platine erfolgt anhand
der Stückliste, des Bestückungsplans und
der dargestellten Platinenfotos. Im ersten
Schritt sind die SMD-Komponenten einzulöten. Hier sind die SMD-Widerstände,
@
oooo oooo
§.i,i]'',
t.i.'l.:
OOoO OooO
,.r. ,
Ol
.t§B:liodul [email protected]
ELV
Elalrtrmrk
AG
e#Jg
Fertig
bestückte Platine
des USB-Moduls
mit zugehörigem
Bestückungsplan, Iinks
von der
Bestückungsseite, rechts von
der Lötseite
die SMD-Drosselspule und die SMDKondensatoren entsprechend einzulöten.
Beim Einbau der Kondensatoren ist besonders vorsichtig vorzugehen, da diese
keinen Werteaufdruck besitzen. Anschlie-
ßend sind die Transistoren einzubauen.
Hier gibt die Anordnung der Lötpads die
Polung vor. Auch beim Einbau der ICs ist
die korrekte Polung sicherzustellen. Bei
den SMD-Typen IC 1 und IC 5 gibt die
Bau- und
Stückliste: Optisch isoliertes USB-Modul UO 100
Widerstände:
R9, RIO
AIS}I4D
220 O/SMD ............. Rl3*R15
390 Q/SMD ............. Rl6, R17
.... Rl
470 O/SMD .............
................. R18
1 ka/sMD
22
1,5
kQ/SMD ................................. R5
abgeschrägte Kante des Gehäuses, die mit
dem entsprechenden Symbol im Bestückungsdruck übereinstimmen muss, die
Einbaulage vor. IC 2besitzt dagegen eine
Punktmarkierung auf dem Gehäuse. Dieser Punkt entspricht Pin 1 und stellt im
lnbetriebnahme und
Gehäuseeinbau
Bestückungsdruck entsprechend die abgeschrägte Ecke des IC-Symbols dar. Vor
allem beim Anlöten der IC-Pins ist darauf
zl achten, dass keine Kurzschlüsse zwischen den einzelnen Pins entstehen.
auf die Installation des Treibers, so wie es
im Absatz,,Treiber-Installation" beschrieben ist. Arbeitet die USB-Kommunikation.
Bild 3:
Vorbereitung der
Optokoppler
Sind die SMD-Tei1: eingelötet, werden
anschließend die bedr'hteten Komponen-
CI, C25
10 pF/16V
Halbleiter:
................. ICl
ELV03337
FTgU232AM/SMD ...1C2
IC3, IC4
6N137
7
IC5
4HC 132ISMD
BC858C
BC848C
...... T1
......T2
LED, 3 mm, grün ......................... D1
LED, 3 mm, rot ........... .................D2
Sonstrges;
Quarz, 6 MHz, HC49U4 .............. Q 1
SMD-Induktivität, 22 1t"H............. L 1
USB-B-Buchse, winkelprint ..... BU1
Stiftleiste, 2 x 8-polig, gerade .... ST1
4 Zylinderkopfschrauben, M3 x 6 mm
2 Muttern, M3
4 Fächerscheiben, M3
2 Befestigungswinkel, vernickelt
1 3,5"-Diskette, Software
o3,?
d..-
UO
ten auf der Bestücku:gsseite eingebaut,
beginnend mit der Be.:.ickung von Quarz
und Stiftleiste. Die b::den OptokopplerICs sind vor dem Eri-.:au gemäß Abbildung 3 vorzubereiten. Dieses Anpassen
der Anschlussbeine is: hier sehr wichtig,
da nur so der von eir..;hlägigen Sicherheitsnormen geforder:e \bstand zwischen
berührbaren und aktir er Teilen von 8 mm
eingehalten werden k;:.n.
Beim folgenden E:::bau der Leuchtdioden und der Elektr..,rt-Kondensatoren
rst die richtige Polung zu geu'ähr'1eisten.
Dabei srnd auch die Leuchtdioden vor dem
Einbau entsprechend vorzubereiten: Die
LEDs sind so abzuwinkein. dass sie in
evtl. vorhandene Bohrungen tn einerFrontbzw. Rückplatte passen, Fur die Standardmonta-se gernäß der in Abbildung 4 dargestellten Zeichnung sind die -\nschlussbeine
der LEDs zunächst in 10 mrr: \bstand von
der Dioden[lirperspitze un] 9tl' abzuwinke1n. Anschließend erfolgt 'l.er Einbau unter Beachruns der Polun-s in einem Abstand r on 5.5 tnm (zwischen Platinenoberseite und D irrdenkörpermitte uemessen).
Zur Beltstieung des \ftrduls besitzt
100
1
a3,?
d. h. das Modul wurde vom angeschlossenen Rechner korrekt erkannt, so kann
davon ausgegangen werden, dass auch das
gesamte Modul ordnungsgemäß funktioniert. Die komplette Funktion lässt sich
dann allerdings erst prüfen, wenn das Modu1 irl Ziels.vstem eingesetzt ist und auch
Rl9-R21
3,3 KQiSMD
Die Inbetriebnahme des optisch getrennten USB-Moduls UO 100 beschränkt sich
die gesarnte Kommunikationsstrecke einem Test unterzo-qen werden kann.
Den elektri schen Anschluss an das Zielsystem (pC-Schnittstelle) zeigt Abbildung 1. Hier ist die Schnittstelle zumZielsystem (Stiftleiste ST 1) mit allen Signalbezeichnungen dargestellt. Neben der Betriebsspannung (,,+5VB") sind dies die beide Datenleitungen ,,Tx" und ,,Rx" einer
RS -23 2-Schnittstelle.
Zur Yercinfachung des mechanischen
Einbaus ist in Abbildung 4 eine Montagezeichnung abgebildet. Hierin sind ein Bohrplan mit der Lage der Befestigungsbohmnsen und die Bemaßr,rngen de-r -\usspa1. , *-.1I Ltli:
-
:.
''i:l-_f.
_ :-
,
. .- .-
:
'
\lrinrageoer:plcr I:[ Io -\bOiiO.,nS -{ z*
sehen. Dieses Bild zeigt das fertig autgebaute USB-Modul in einer entsprechend
bearbeiteten Geräterückwand eingebaut.
Das neue optisch isolierte USB-RS-232Interface UO 100 stellt als kompaktes
Modul das Bindeglied zwischen der komplexen USB-Technologie und der Mikrocontrollerebene her. Auf einfachste Weise
lassen sich so Geräte mit einer galvanisch
getrennten USB-Schnittstelle ausrüsten
oder nachrüsten, ohne dass auf der Geräteseite spezielle Kenntnisse der USB-Tech-
nik benotigt
werden.
EII
dieses zwei Metalhr inkel. die
n ie lblgt zu niontieren sind:
Dre \\-inkel werden aulder Bestiickur-rgsseite positioniert und
mit nr ei Schrauben \ Ll r 6 mm,
die r on der Platinenunterseite
durch Platine und \\-rnkel zu
fi.ihren sind, und den zr-rgehöri-
gen Fächerscheiben und Muttern tiriert. Vor denr Festziehen der Schrauben sind die
\\-inke1 so auszttrichten. dass
diese bündig mit dem Platinenrand abschließen.
Nach dem Abschluss der
Bestückungsarbeiten rnuss die
Platine vor der folgenden ersten Inbetriebnahme auf
Lötzinn-
bnicken und korrekte BestüBild 4: Montagezeichnung des USB-Moduls
ti
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0l $.u-:
i , \rl tl /
Jr
l..l;
ckung hin untersucht werden.
Bild 5: Montagebeispiel des UO 100 in
einer Rückwand
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