Elektor

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Serielle Verbindungen sind ideal, um
mit einem minimalen Aufwand an
Kabeln größere Entfernungen von
einem PC zum anderen oder zu einem
Peripheriegerät zu überbrücken.
Abhängig von der Steuerung (Hands-
haking nicht über Hardware-Signale,
sondern über ein Xon/Xoff-Protokoll)
ist eine Voll-Duplex-Verbindung mit
drei elektrischen Signalen möglich.
Verwendet man optische Signale zur
Kommunikation, sind es gar nur die
beiden separaten optischen Kanäle
TxD und RxD, wie es das hier beschrie-
bene optische RS232-Interface beweist.
Was mit den anderen Leitungen pas-
siert, die die elektrischen Handshake-
Signale RTS, CTS, DTR, DSR und DCD
führen, zeigt Bild 1 für einen 25poligen
Sub-D-Verbinder. RTS und CTS sind
miteinander (in diesem Fall im Stecker)
verbunden, ebenso DTR, DSR und
DCD. Daneben muß natürlich die Soft-
ware mit einem Xon/Xoff-Protokoll für
eine sichere Übertragung sorgen.
Ist der Computer oder das Peripherie-
gerät nicht mit einem breiten, sondern

mit einem 9poligen Verbinder ausge-
stattet, muß man für das optische
RS232-Interface mit seiner 25poligen
Sub-D-Buchse einen Adapterstecker
anfertigen, der intern wie in Bild 2 ver-
drahtet ist.

E

I N F A C H A N G E P A C K T

Nicht nur das elektrische Interface ist
simpel aufgebaut, auch die optische
Seite der Schaltung fällt einfach aus.
Bewußt haben wir uns für eine Kom-
munikation ohne spezielle Kodierung-
stechniken entschieden und beiden
Kanälen eigene optische Träger zuge-
wiesen, statt mit komplexen Modula-
tionverfahren mehrere optische Kanäle
auf einen Träger, ein Glasfaserkabel zu
setzen. Die Mehrkosten für ein Kabel
sind verschwindend gering gegenüber
denen, die für geeignete Modulato-
ren/Demodulatoren fällig wären. Dank
seines einfachen Aufbaus ist das opti-
sche RS232-Interface für nahezu alle
seriellen Verbindungen zu gebrau-
chen. Nach Herstellerangaben sind die

Die meisten Peri-

pheriegeräte wer-

den mit dem PC

über das serielle

Interface verbun-

den, das selbst

größere Entfernun-

gen überbrücken

kann. Das hier vor-

gestellte Interface

stattet die schon

mit vielen Vorteilen

gesegnete RS232-

Schnittstelle mit

einem weiteren nützlichen

Feature aus: einer galva-

nischen Trennung.

18

Optisches

RS232-Interface

DFÜ galvanisch getrennt

Technische Daten

Medium

optisch

Eingangspegel

CMOS, TTL oder RS232

Ausgangspegel

RS232

Betriebsspannung

5 V

Stromaufnahme

45 mA

Maximale Baudrate

115.200 bit/s

Interface

Sub-D-25

Optische Träger

2

Max. Übertragungsabstand

2...5 m

Bauteile der Schaltung
selbst für die höchste
zur Zeit übliche Bitrate von 115.200
Baud geeignet.

G

E S A G T

. . .

Die Schaltung in Bild 3 zeigt, daß wir
in punkto kompakter Aufbau der
Schaltung nicht zuviel versprochen
haben. Die Leitungen RTS und CTS
sind am Verbinder K1 miteinander ver-
bunden, ebenso DTS, DSR und DCD.
Damit ist das komplette Hardware-
Handshaking ausgeschaltet. Übrig blei-
ben nur die Datensignale RxD (Pin 3)
und TxD (Pin 2) sowie Masse. Die Sig-
nale gelangen ohne Umwege zu IC3,
einem ADM233 von Analog Devices.
Dieser Chip, der in seiner Funktion
einem doppelten MAX232 ähnelt,
beherbergt zwei RS232-Treiber, zwei
RS232-Empfänger und einen Span-
nungswandler. Dank dieses Wandlers
kommt das IC mit einer einzigen Ver-
sorgungsspannung von +5 V aus. So
wie IC3 Signale von RS232- nach TTL-
Pegel und umgekehrt wandelt, so sor-
gen die TOSLINK genannten Module
für eine Konversion der TTL- in opti-
sche Signale (TORX173) und vice versa
(TOTX173). Die Module dürften Ihnen
aus zahlreichen Projekten zum Thema
Digital-Audio bekannt sein. Ein paar
passive Filterbauteile um die TOS-
LINKS sorgen für eine HF-störungs-
freie Datenübertragung.
TOSLINKS und optische Kabel sind
leicht erhältlich, da in der Digital-
Audio-Welt allgemein üblich. Die
Reichweite der optischen Verbindung
ist im wesentlichen von der Qualität
des optischen Kabels abhängig. Ver-
wendet man Kunststoff-Lichtleiter,
dürfte die maximale Entfernung etwa
zwei Meter betragen, bei “echter ”,

aber erheblich schwie-
riger zu beschaffender

Glasfaser liegt die Reichweite wesent-
lich höher.

. . . G

E T A N

Das Platinenlayout und der
Bestückungsplan für zwei optische
Interfaces sind in Bild 4 zu sehen.
Bevor man sich also ans Bestücken
macht, muß die Doppelplatine in zwei
identische Teile zerlegt werden.
Alle Bauteile bis auf IC3 werden direkt

verlötet, das
IC erhält eine
Fassung (mit gedrehten Kontakten).
Achten Sie bei der Montage auf die
korrekte Polarität der Elkos, der Diode
und der ICs. Vertauschen Sie keines-
falls die fast gleich aussehenden TOS-
LINK-Module.
Wenn die Lötarbeiten beendet sind, ist
das optische Interface fertig zum
G e b r a u c h .
Wichtig ist
natürlich, das
richtige Proto-

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24

25

TxD

RxD

RTS

CTS

GND

DTR

DSR

DCD

TxD

RxD

GND

980042 - 11

D25

1

2

3

4

5

6

7

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11

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24

25

D25

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D9

980042 - 12

TxD

RxD

RTS

CTS

GND

DTR

DSR

DCD

TxD

RxD

RTS

CTS

GND

DTR

DSR

DCD

1

2

Bild 1. Wenn man die
Anschlüsse für das
Hardware-Handsha-
king richtig miteinan-
der verbindet, kann
die serielle Verbin-
dung auf nur drei
Leitungen reduziert
werden.

Bild 2. Besitzen Ihre
Geräte 9polige Sub-D-
Verbinder, ist ein Adap-
ter notwendig, dessen
Verdrahtung hier zu
sehen ist.

1

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25

K1

ADM233LJN

IC3

C2–

C2+

15

19

10

16

11

17

12

20

18

R1

R2

T2

T1

V–

V+

4

1

2

3

5

7

6

9

TORX173

IC2

6

3

1

2

4

5

TOTX173

IC1

1

2

4

3

R2

8k2

R1

4

Ω

7

C1

100n

C2

100n

C3

100n

C4

4

µ

7

63V

C5

220

µ

25V

7805

IC4

D1

1N4002

L1

47

µ

H

TxD

RxD

> 9V

5V

5V

5V

5V

980042 - 13

3

Bild 3. Die Schaltung
ist sehr einfach: Die
seriellen Signale TxD
und RxD laufen über
getrennte Lichtwellen-
leiter.

koll (Xon/Xoff) beim Sender und beim
Empfänger zu wählen. Unter Win-
dows 95 erreicht man diese Einstellung
durch
Arbeitsplatz/Systemsteuerung/System/
Geräte-Manager/Anschlüsse/
COM-Anschluß (COMx)/
Anschlußeinstellungen/Protokoll/XonXoff.

Die serielle optische und deshalb gal-
vanisch getrennte Verbindung sollte
dann auf Anhieb und problemlos
funktionieren. Einen kleinen Pferdefuß
hat die Sache aber doch: Beide Seiten
des Interfaces benötigen eine eigene
Spannungsversorgung, entweder
durch Steckernetzteile, die 9...12 V lie-
fern können, oder durch einen freien
12-V-Anschluß des PC-Netzteils. Den
geringen zusätzlichen Strom von 45
mA schafft ein PC-Netzteil ohne Pro-
bleme. Besonders komfortabel ist es,
wenn man den 12-V-Anschluß an
einem freien Slotblech anbringt.

(980042)

(C) Segment

980042-1

980042-1

(C) Segment

C1

R2

R1

OUT

L1

K1

IN

IC4

IC3

IC2

IC1

H4

H3

D1

C5

C4

C3

C2

C1

C2

C3

C4

C5

D1

H3

H4

IC1

IC2

IC3

IC4

K1

L1

OUT

R1

R2

+

980042-1

0

+

0

980042-1

(C) Segment

980042-1

980042-1

(C) Segment

4

Bild 4. Das Layout und der Bestückungsaufdruck der Doppelplatine.

Stückliste
(pro Interface-Platine)

Widerstände:
R1 = 4

Ω7

R2 = 8k2

Kondensatoren:
C1...C3 = 100 n keramisch
C4 = 4µ7/63 V stehend
C5 = 220 µ/25 V stehend

Spule
L1 = Festinduktivität 47 µ

Halbleiter
D1 = 1N4002
IC1 = TOTX173 (Toshiba)
IC2 = TORX173 (Toshiba)
IC3 = ADM233LJN (Analog Devices)

oder MAX233 (Maxim)

IC4 = 7805

Außerdem:
K1 = 25poliger D-Verbinder für Plati-

nenmontage, gewinkelt, female

Platine EPS 980042-1 (siehe Service-

seiten in der Heftmitte)

Bild 5. Das Foto zeigt das Labormu-
ster, mit dem über einen einfachen
Kunststoff-Lichtwellenleiter eine hohe
Übertragungsgeschwindigkeit von
115.200 bit/s erzielt werden kann.

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