Galvanische Trennung bidirektionaler Signale

[Ralf Pongrat]

Hallo zusammen!

Hat jemand hier eine gute Idee, wie man bidirektionale Signale (hier einen parallele Schnittstelle) galvanisch trennen kann? Ein einfacher Optokoppler tut es ja leider nicht.

Ralf

[KlaRaw]

Hallo,
beim I2C-Bus ist das SDA-Signal auch bidirektional. Schau Dir mal Bild 4 des Anhanges an.

Gruss Klaus

[Sheridan]

Hi KlaRaw und die anderen Elektronik-Experten,

kann man den I2C Bus von der Technologie (TTL? Ist TTL open drain?) und der Spannung her mit der Parallelschnittstelle (IEEE 1248) vergleichen?

Kann ich die Schaltung aus Bild 4 einfach für jeden PIN (Datenleitung 1 bis 8), Write, Wait, etc für den EPP MOdus einfach wiederholen???

Ich möchte einen Optokoppler für alle Leitungen der Parallelschnittstelle bauen, da ich am Markt keinen Adapter (nur für RS232) dafür gefunden habe und die Anwendung dafür nur für den Parallelport existiert.

Gibts wo eine übersicht über die verschiedenen Technologien, Bussysteme?
Könnt ihr mir ein gutes Buch über dieses Thema empfehlen?

Vielen Dank

LG
Georg!

[PICture]

Hallo Sheridan!

Du kannst die Schaltung verwenden, aber es ist sowohl vom Philips weder von Dir genau definiert um wie schnelle Signale sich handelt.

Weil die Schaltung für I²C Bus vorgeschlagen wurde, nehme ich an, dass es bis min. 400 kHz funktioniert.

MfG

[Sheridan]

Hallo PICture,

habe im Buch recherchiert und rausgefunden, dass die EPP/I²C Schnittstelle mit einem 8MHz Quartz betrieben wird. Damit generiert der PCF 8584 eine SCL (Clockleitung) von 90 kHz.

Interessant, dass der Parallelport die gleiche Technologie wie der I²C Bus hat!

LG
Georg!

[Sheridan]

Hallo,

wäre es nicht einfacher einen USB/Parallelport Adapter zu verwenden und den USB Bus galvanisch zu trennen?

Der USB Bus hat nach meinen Informationen 4 Leitungen (+5V, GND, sowie Data + und Data -). Weiß jemand wofür Data + und Data - stehen (sind ja 3.3 V, aber sind das RX und TX wie bei der seriellen?

Wenn ich das richtig verstehe, genügen hier nur 2 bidirektionale Optokoppler nach Abbildung 4 und ein DC/DC Wandler für +5v/GND, oder?

Kurz mal ne Skizze gemacht, wie ich mir es vorstelle.

Habe gegoogelt, aber unter USB Optokoppler nichts in diese Richtung gefunden, maximal ein Optokoppler für USB/RS232...

[Sheridan]

Hi,

habe das was interessantes gefunden:
http://www.meilhaus.de/pdf/usbgt.pdf

Ist ein USB/USB Adapter (allerdings nur für USB 1.1, wird wohl für Druckeradapter ausreichen).

Damit könnte man das Problem eigentlich lösen (sofern beim Druckeradpater alle PINS angesprochen werden)??!!

[Sheridan]

und daran schließe ich den hier an:
http://www.1apc.de/1aPCShop/usbkonverterseriellundparallel-p-5459.html

wenn dann die Software für den EPP/I2C Interface (die Schaltung, die ich gerade aus einem Buch nachbaue) auch noch eine virtuellen Druckerprot öffnen kann, wäre das dann die perfekte Lösung!

Werde weiter berichten, ob das geklappt hat!

[shaun]

Wohl kaum, bei kaum einem USB/Drucker-Adapter kann man den Parallelport als solchen benutzen, vielmehr wird eine USB-Druckerklasse und darüber das in der IEEE1284 mitdefinierte Protokoll emuliert.
USB ist ein symmetrischer bidirektionaler Bus, nix mit Rx/Tx. Ich habe mich mit dem Protokoll nicht weiter beschäftigt, aber im Zweifelsfall wird nicht auf USB-Ebene galvanisch getrennt, sondern die Daten erstmal komplett "ausgepackt", über eine Trafostrecker o,ä, übertragen und dann wieder USB-Protokoll draus gemacht.

[Sheridan]

Hallo shaun,

das klingt nicht gerade sehr ermutigend, dazu kommt noch, dass diese USB Isolatoren (so offenbar der Fachname) nicht gerade sehr günstig sind (ab €220 aufwärts), im Gegensatz zu RS 232 Optokopplern (ab €70).

Langsam frage ich mich, ob ich bei dem EPP/I²C Interface bleiben soll, oder ob ich mich nach anderen Alternativen umsehen sollte (RS232 dürfte wohl geeigneter und gängiger sein, als der Parallelport), da ich mich doch nicht ganz traue, die Parallelschnittstelle ohne Sicherheitsmaßnahmen an den PC anzuschießen...

Danke und

LG
Georg!

[Sheridan]

und wie schaut es mit der Kombination RS232 Adapter auf Paralleladapter aus? Werden dort alle PINs für den EPP Modus durchgeschliffen, oder ist das auch wieder eine Sackgasse!

Hab' schon mind. €70 für die EPP/I²C Schaltung investiert (Platinen, Bauteile, etc.),daher will ich noch nicht ganz aufgeben, was die Isolation des Parallelports betrifft!

[shaun]

Vielleicht fehlt es hier ein wenig am Verständnis der Sache:
Wenn Du Hardware an den Parallelports anschliesst, die direkt durch Programmierung einzelner Pins gesteuert wird, musst Du irgendwie den physikalischen Port zu fassen kriegen. Wenn der RS232/Paralleladapter diese Möglichkeit bietet - schön, ich würde aber eher davon ausgehen, dass das Ding RS232-seitig einfach nur Handshake abwickelt, die empfangenen Bytes puffert und dann an den Druckerport ausgibt, ggf auch die Rückrichtung. Aber Du wirst keine Möglichkeit haben, zB einen Pin diskret zu toggeln, um damit Schieberegister zu füttern o.ä.

[Sheridan]

Hallo shaun,

ich verstehe jetzt, was du meinst.

D.h. dann bleibt mir nur die bipolare optische Kopplung aus dem Schaltplan vom 2. Poster.

Ich habe zwar Optokopplerkarten für die Parallelschnittstelle gefunden, die gehen aber nur in eine Richtung (Input für zB A/D-Wandler und Output für zB Schrittmotorsteuerung).

Gibts bei dem Schaltplan irgendwelche bedenken, oder kann man das für jede Datenleitung (ausser GND) einfach einen bidirektionalen Optokoppler verwenden?

Danke und

LG
Georg!

[Sheridan]

Hallo,

Auf der Homepage von Elektor habe ich in einem Artikel eine optokoplische Trennung eines I2C Busses gefunden, der den 6N139 verwendet und der ohne Bustreiber auskommt und damit auch die Schaltung einfacher wird, was bei 8 bidirektionalen Datenleitungen und 5 bidirektionalen Steuerleitungen (EPP Modus) die Schaltung erheblich vereinfachen würde.

Konkret habe ich eine Frage zum 6N139. Im Datenblatt http://www.ortodoxism.ro/datasheets/vishay/83605.pdf steht 100kBs. Sind das kilo byte oder kilo bit pro Sekunde?

Weiß jemand, wieviel Übertragungsrate die Parallelschnittstelle im EPP Modus hat (hab mal was von 500 kbit/s bis 2 Mbit/s gehört) und ob desen Geschwindigkeit eingestellt werden kann, falls sie zu schnell für den Optokoppler wäre?

Vielen Dank und

LG
Georg!

[shaun]

kBit/s natürlich, wie willst Du denn mit einem einzelnen Optokoppler 8 bits parallel übertragen?!
Bei 8 Stück für 8 Datenleitungen werden das dann 100kByte/s.
Logisch, oder?

[Sheridan]

Hallo shaun,

Naja, es hätte ja sein können, dass das eine Einheitenanbabe zur kleineren Darstellung von Zahlen ist, wie k oder M für kilo oder Mega.

ich dachte 8k byte/s sind 8bit/s.

In die richtung etwa.

Aber da habe ich wohl falsch gedacht ](*,) . bei serieller übertragung wird offenbar k bit angegeben...

Vielen Dank für die Aufkllrung

Ist dann diese Geschwindigkeit für den EPP Port geeignet? Wären das dann 800 kByte bei einer Anschluss mit 8 Datenleitungen ?
Edit: ich schätze mal 100 kByte/sekunde die Geschwindigkeit bleibt ja gleich pro Leitung. Richtig?

LG
Georg!

[shaun]

Ein bit ist ziemlich klar definiert, da gibt es eigentlich nicht viel zu denken.
Natürlich macht die Angabe einer Übertragungsgeschwindigkeit nur Sinn, wenn auch Daten übertragen werden, und das ist auf eine einzelne Leitung auch nur seriell möglich. Genaugenommen überträgt ja auch die parallele Schnittstelle ihre Daten seriell, nur halt immer 8 bits zugleich. Immer das selbe Byte wäre ja auch langweilig. Fertig verwirrt ;) ?

Also:100kByte/s reicht nicht, um den IEEE1284-Standard einzuhalten, bleibt die Frage, ob Du das denn willst. Was wolltest Du eigentlich nochmal optoisolieren...?

[Sheridan]

Hallo shaun,

danke für deine Erklärung, jetzt ist alles klar.

Ich habe aus dem Buch "Messen, Steuern und Regeln mit C++" vom Franzis' Verlag eine elektronische Schaltung nachgebaut (bzw. bin mitten drinnen), die ein Interface zwischen EPP und I2C ist.

Diese EPP/I2C Schnittstelle wird mit einem 8 MHz Quarzt betrieben und der PCF 8584 erzeugt eine Frequenz von 90 kHz (wahrscheinlich auf der I2C Schnittstelle). Wieviel das dann auf der EPP Schnittstelle sind (vorallem dann in bit/sek), kann ich auch nicht sagen.

Wahrscheinlich ist meine Angst, die Schnittstelle direkt an den PC anzuschließen übertrieben, aber sicher ist sicher. Daher die Idee das zu optoisolieren...

LG
Georg!

[Sheridan]

Hallo,

habe da in einer Applikationnote eine Schaltung mit dem 6N137 gefunden (Seite 5 im Anhang):
http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/app_note/AN2342.pdf

Lt. Beschreibung (Seite 7) dürfte der bis zu 10 Mbd schaffen.

Das einzige was mich stutzig macht, ist der fehlende Bustreiber, so wie in der Schaltung vom 2. Poster.

LG
Georg!