Kompakt umgesetzt – Mini-USB-UART-Umsetzer

Aus ELVjournal 03/2010 0 Kommentare

Kompakt umgesetzt – Mini-USB-UART-Umsetzer

Bausatzinformationen


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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

Schnittstelle	USB 2.0/UART
Übertragungsrate	300–921.600 Baud
Treiber	VCP für Windows 2000/XP/Server 2003/Vista/7/WinCE, Macintosh OSX, Linux, USBXpress für Windows 98SE/2000/XP/Server 2003/Vista/7/WinCE
Spannungsversorgung	USB-powered
Spannungsausgang	5 V/max. 500 mA, 3,3 V/max. 100 mA
Signale	RX, TX, RTS, CTS, DSR, DCD, DTR, RI
Signalpegel	RX, CTS, DSR, DCD, RI: 3,3 V (5-V-tolerant) TX, RTS, DTR/Suspend: 3,3 V
Kontakte	16, auf 2,54-mm-Raster
Abmessungen (L x B x H)	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.

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Kleiner ist besser

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.

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).