Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik RS232 - Galvanische Trennung


You were forwarded to this site from EmbDev.net. Back to EmbDev.net
von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
ich habe hier schon einige ähnliche Beiträge gelesen, bin aber ein wenig 
überfordert. Eigentlich ist mein Anwendungsfall ganz einfach. Ich 
besitze einen ESP32 und möchte mit einem externen Gerät via UART 
kommunizieren. Die Baudrate beträgt 19200 Baud. Das externe Gerät hat 
bereits einen Logikpegel von 3.3V, es muss also nichts mehr gewandelt 
werden. Die direkte Kommunikation funktioniert tadellos.

Nun möchte ich beide Geräte galvanisch voneinander trennen und habe 
diesbezüglich einen Optokoppler in Betracht gezogen. Bei der Recherche 
bin ich aber immer unsicherer geworden und auch irgendwann bei digital 
Isolatoren gelandet.

Mein primäres Anforderungsprofil:
- 19200 Baud
- 3.3 Volt

Nun wird es vielleicht ein wenig kompliziert, aber möglicherweise gibt 
es ja auch einen Chip, der alles erfüllen kann (daher bin ich bei 
digital Isolatoren gelandet).

Das angeschlossene Gerät kann in Zukunft durchaus variieren. Leider auch 
der Logikpegel (5V). Digital Isolatoren müssten dann 3.3V und 5V 
Unterstützen, bei einem Optokoppler muss dann ggf. der Vorwiderstand 
geändert werden. Möglicherweise arbeitet ein anderes externes Gerät auch 
mit einer höheren Baudrate, daher sollte der zukünftige Chip nicht 
direkt mit mehr als 19200 Baud überfordert sein. Im Idealfall ist der 
Chip mindestens genauso schnell, wie die schnellstmögliche Baudrate des 
ESP32 (5Mbps). Auch wenn ich die vermutlich niemals nutzen werde. Aber 
man weis ja nie.

Habt ihr vielleicht einen Tip für mich, was auf mein Anwendungsprofil 
passen könnte? Falls meine Vorstellung eher lächerlich erscheint, dann 
würde ich gerne beim primären Anforderungsprofil bleiben.

Gruß
Hubert

von Mucky F. (Gast)


Lesenswert?

Möchtest / kannst du selber bauen oder soll es etwas fertiges sein?

von HolgerT (Gast)


Lesenswert?

ADuM1201, ADuM1250 oder ein anderer der Serie. Pegelwandler und galv. 
Trennung in einem.

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Vielen Dank für eure Antwort.

Also von möchten kann keine Rede sein, wenn es etwas fertiges geben 
sollte ;) Aber klar, bin in der Lage auch etwas eigenes zu bauen. 
Entsprechende Ausrüstung ist vorhanden, eine Bauteilbestellung muss ich 
sowieso zeitnahe vornehmen. Was hast du denn im Sinn?

HolgerT: Vielen Dank, genau die habe ich auch in Betracht gezogen. Dann 
werde ich dort nochmal genauer ein Blick drauf werfen. Das Datenblatt 
war ja nicht gerade kurz.

von hinz (Gast)


Lesenswert?

H11L...

von ADUM1250 (Gast)


Lesenswert?

Der ADUM1250 macht aber I2C!

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

@ADUM1250, habe ich auch gesehen, als ich die ganze Liste eben mal 
durchgegangen bin. Vielen Dank für den Hinweis! Ist aber auch nicht 
schlecht, vielleicht komme ich irgendwann in meinen I2C bus auch einen 
Isolator einbauen zu wollen ;)

von mmma (Gast)


Lesenswert?

Si8621

von ADUM1250 (Gast)


Lesenswert?


von Helge (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

hab das mal so gebaut. ging. müßte 38400 baud gewesen sein.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Hubert schrieb:
> Ich
> besitze einen ESP32 und möchte mit einem externen Gerät via UART
> kommunizieren. Die Baudrate beträgt 19200 Baud. Das externe Gerät hat
> bereits einen Logikpegel von 3.3V, es muss also nichts mehr gewandelt
> werden. Die direkte Kommunikation funktioniert tadellos.
>
> Nun möchte ich beide Geräte galvanisch voneinander trennen

Beitrag "Re: Arduino ProMini galvanisch getrennt"

Mit Optokopplern muß man aufpassen, mein erster Aufbau scheiterte, weil 
meine zu langsam waren. Der ADUM1201 tut klaglos und war als 
China-Platinchen günstig zu haben.

Der kann natürlich keine +/-12V, sondern nur Logikpegel. Ich nutze den, 
um aus einem 5V-USB-Wandler einen Arduino-ProMini mit 3V anzufassen.

von ADUM1250 (Gast)


Lesenswert?

Muß es denn ein Isolator sein oder kann es auch einfach ein Pegelwandler 
sein?

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

ADUM1250 schrieb im Beitrag #6601372:
> Muß es denn ein Isolator sein oder kann es auch einfach ein Pegelwandler
> sein?

Flachpfeife! Ist es wirklich so schwer, Dir den Text vorlesen zu lassen, 
bevor Du postest:

Hubert schrieb:
> Das externe Gerät hat
> bereits einen Logikpegel von 3.3V, es muss also nichts mehr gewandelt
> werden.

von ADUM1250 (Gast)


Lesenswert?

Selber Flachpfeife:
Das angeschlossene Gerät kann in Zukunft durchaus variieren. Leider auch
der Logikpegel (5V).

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

ADUM1250 schrieb im Beitrag #6601429:
> Das angeschlossene Gerät kann in Zukunft durchaus variieren. Leider auch
> der Logikpegel (5V).

Nochmal: Lasse Dir die Kommentare vorlesen!

Was habe ich gemeint:
Manfred schrieb:
> Ich nutze den,
> um aus einem 5V-USB-Wandler einen Arduino-ProMini mit 3V anzufassen.

Ja, für Dich vereinfacht: Mit dem ADUM1201 lassen sich 5V und 3V 
problemlos übersetzen, schaue ins Datenblatt.

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Guten Morgen,
vielen lieben Dank für eure Antworten. Es wird dann bei mir 
wahrscheinlich der  adum1201.. Den Si8621 finde ich zwar auch super 
interessant, leider nicht so einfach erhältlich. Entweder über 
RS-Components oder Conrad (wobei letzterer die Teile auch nur über RS 
bezieht) mit Gewerbeanmeldung oder Digikey und Mouser mit 20€ Versand. 
Dafür bin ich zu geizig. Reichelt und Pollin hat ihn leider nicht. 
Farnell wäre glaube ich eine Alternative, da ich aber wieder mehrere 
Dinge brauche und einiges bei Farnell erst ab 100 stk beziehen kann, 
fällt das auch aus.

Den adum1201 gibts bei reichelt, damit ist meine Wahl getroffen.

Es sollte ein Pegelwandler mit drin sein, da mein externen Geräte 
entweder mit 3.3V oder 5V arbeiten. Zur Zeit habe ich zwei separate 
Anschlüsse, wär aber schön wenn ich das auf einen reduzieren könnte. Das 
Gerät wird dann in meiner Software automatisch erkannt usw.. Eine 
galvanische Trennung muss dieses mal sein. Ich habe weder den ESP32 noch 
das externe Gerät ständig im Blick, die loggen eigentlich nur Daten und 
das schon sehr lange. Bis eins von beiden neulich den Geist aufgegeben 
und über die UART Schnittstelle das jeweils andere Gerät ebenfalls 
zerstört hat. Wie und warum das passieren konnte, keine Ahnung. Wie 
gesagt, lief jetzt seit fast 5 Jahren ohne Probleme. Beim nächsten 
Aufbau will ich soetwas vermeiden.

von Schorsch X. (bastelschorsch)


Lesenswert?

Die Isolatoren von SI sind meist ne Ecke preiswerter als AD. So z.B. 
SI8642. Der kann max. 1MBit, 2.5-5.5 Versorgung auf beiden Seiten, 
geringer Stromverbrauch und <1,50€.

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Hi Schorsch,
ich weis, ich weis... :(

Die Bestellung ist noch nicht raus. Führe im moment parallel einen 
Einkaufswagen bei reichelt und farnell, mit dem Ziel, doppelte 
Versandkosten zu vermeiden. Doof bei Farnell ist eben, dass es für 
manche Bauteil eine Mindeststückzahl gibt. Die ist nicht gerade gering, 
dafür muss ich ein zweites Bauteillager aufmachen. Mal sehen bei welchem 
Lieferanten ich am Ende günstiger bei wegkomme..

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Achso, aber der Stromverbrauch beim ADuM ist nur halb so hoch wie beim 
SI8642.

ADuM1201: 0.8 - 1.1 mA (3V - 5V operation) per channel @ 0 - 2Mbps
SI8642: 1.5 - 1.6 mA(2.5V - 5V operation) per channel @ 1 Mbps

von Manfred (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hubert schrieb:
> Den adum1201 gibts bei reichelt, damit ist meine Wahl getroffen.
>
> Es sollte ein Pegelwandler mit drin sein, da mein externen Geräte
> entweder mit 3.3V oder 5V arbeiten.

Ist Pegelwandler eine Frage oder eine Feststellung?

Du musst beide Seiten getrennt versorgen, klar, weil ja getrennt werden 
soll. Ob da nun 3 oder 5V liegen, beidseitig gleich oder gemischt, ist 
egal - wie ich schon sagte, ich fasse damit einen 3,3V-µC aus einem 
5V-System heraus an.

Bei Testaufbauten oder Debugging ist eine galvanische Trennung eine gute 
Idee, schützt den PC, falls es auf der anderen Seite mal knallt.

von Hubert (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Ist Pegelwandler eine Frage oder eine Feststellung?

Das ist eine Feststellung, um die Diskussion vor meinem letzten Beitrag 
aufzulösen.

Die beidseitige Versorgung ist klar. Auf der einen Seite befindet sich 
immer der Mikrocontroller mit 3.3V, auf der anderen Seite kommt das 
externe Gerät, welches neben den beiden UART Pins auch die 
Spannungsversorgung (3.3V oder 5V) nach außen führt und somit den ADuM 
versorgt. Klingt nach einem Chip, genau für meine Bedürfnisse!

Vielen Dank nochmal für euren Input!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.