Kompakt umgesetzt – Mini-USB-UART-Umsetzer

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Aus ELVjournal 03/2010     0 Kommentare
 Kompakt umgesetzt – Mini-USB-UART-Umsetzer
Bausatzinformationen
ungefähr Bauzeit(Std.)Verwendung von SMD-Bauteilen.
10,25OK3/10

Inhalt des Fachbeitrags

  • Kleiner ist besser
  • Mini-USB-Modul UM 2102
  • Welcher Treiber?
  • Der CP2102
  • Schaltungsbeschreibung
  • Nachbau und Inbetriebnahme
  • Einsatzmöglichkeiten
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Technische Daten

USB 2.0/UART
300–921.600 Baud
VCP für Windows 2000/XP/Server 2003/Vista/7/WinCE, Macintosh OSX, Linux, USBXpress für Windows 98SE/2000/XP/Server 2003/Vista/7/WinCE
USB-powered
5 V/max. 500 mA, 3,3 V/max. 100 mA
RX, TX, RTS, CTS, DSR, DCD, DTR, RI
RX, CTS, DSR, DCD, RI: 3,3 V (5-V-tolerant) TX, RTS, DTR/Suspend: 3,3 V
16, auf 2,54-mm-Raster
28 x 18 x 6 mm

PCs werden immer seltener, Note- und gar Netbooks nahezu gar nicht mehr mit der so einfach und unproblematisch handzuhabenden seriellen RS232-Schnittstelle ausgestattet, dafür um so reichhaltiger mit USB-Ports. Was liegt also näher, als diese zu nutzen und mittels eines Umsetzers und einem geeigneten Treiber einen virtuellen COM-Port zu bilden? Und auch viele Mikrocontroller-Applikationen nutzen die serielle UART-Schnittstelle als Tor zur Außenwelt und benötigen zum Anschluss an einen PC eine USB-Schnittstelle. Für all diese Anwendungsfälle gibt es USB-Seriell-Umsetzer. Unsere Lösung ist universell einsetzbar und mit gerade einmal 5 cm2 Größe besonders kompakt ausgeführt. So lässt sich das kleine Modul sehr einfach in eigene Schaltungslayouts integrieren.

Kleiner ist besser

Bild 1: Für PC-Betrieb ideal, für eigene Applikationen nicht flexibel genug – ein handelsüblicher USB-zu-RS232-Adapter
Bild 1: Für PC-Betrieb ideal, für eigene Applikationen nicht flexibel genug – ein handelsüblicher USB-zu-RS232-Adapter

Heutzutage ist ein USB-RS232-Umsetzer kein Hightech-Produkt mehr, im (Internet-)Elektronikhandel sind sie zahlreich zu bekommen. Als praktisches Umsetzer-Kabel oder Zwischenstecker (Abbildung 1) kann man einen PC so sehr einfach mit einer EIA/RS232-Schnittstelle nachrüsten. Es ist dann aber noch ein RS232-UART-Wandler notwendig, um mit einem Mikrocontroller zu kommunizieren.

Bild 2: Einsatz des in vielen Geräten eingesetzten ELV UM 100 an der seriellen Schnittstelle eines Modellbau-Ladegerätes. Das hier verwendete USB-UART-Modul könnte durch das viel kompaktere UM 2102 ersetzt werden.
Bild 2: Einsatz des in vielen Geräten eingesetzten ELV UM 100 an der seriellen Schnittstelle eines Modellbau-Ladegerätes. Das hier verwendete USB-UART-Modul könnte durch das viel kompaktere UM 2102 ersetzt werden.

Für eigene Elektronikentwicklungen werden aber auch gern USB-UART-Module eingesetzt (Abbildung 2 zeigt das bekannte UM 100 von ELV in einer Anwendung), da sie flexibler in der Handhabung sind und man sich den Umweg über die RS232-Schnittstelle spart. Diese Module sind jedoch häufig zu groß oder zu teuer, um sie einfach und häufig einzusetzen. Das neue UM 2102 wurde daher unter diesen Aspekten entwickelt und optimiert. Auf einer Fläche von nur ca. 5 cm² bietet es alle Steuersignale, zwei Ausgangsspannungen und vielfältige Anschlussmöglichkeiten (Abbildung 3 zeigt das Modul im Größenvergleich mit einer 1-€-Münze).

Bild 3: Größenvergleich des UM 2102 mit einer 1-€-Münze, rechts als einfach ansteckbares Modul mit passendem Gehäuse
Bild 3: Größenvergleich des UM 2102 mit einer 1-€-Münze, rechts als einfach ansteckbares Modul mit passendem Gehäuse

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