Hier erst einmal die technischen Daten in Kurzform:

  • SAB80C535 mit 12MHz Takt
  • 32 KB EPROM als Programmspeicher
    (Adressbereich: 0000h-7fff)
  • 32 KB RAM als Programm- und Datenspeicher nutzbar, Datenerhalt durch BackUp-Akku möglich
    (Adressbereich: 8000-ffffh)
  • 8 Kanal 8-Bit AD-Wandler
  • 20 freie digitale I/O-Leitungen
  • RS485 Schnittstelle ( Halbduplex )
  • On Board Spannungsüberwachung
  • 12 MHz Takt
  • 6-fach Dip-Schalter on board

SAB80C535-Board

In der "Jugend forscht"-Arbeit für die dieses Board ursprünglich entwickelt wurde wollte ich zusammen mit zwei Freunden ein Mess- & Regelungssystem für Einfamilienhäuser entwickeln. Dabei sollten die einzelnen Controllerboards über ein Netzwerk miteinander Daten austauschen. Unsere Wahl fiel damals auf eine Übertragung via differentieller Signale gemäß dem RS485-Standard. Aus diesem Grund ist die asynchrone serielle Schnittstelle des Controllers an einen RS485-Transreceiver angeschlossen.

Durch diesen Schnittstellentreiber ist es möglich direkt bis zu 128 Controllerboard miteinander zusammen zu schalten. Die Adresse der einzelnen Controller im Netzwerk kann dabei direkt über einen DIP-Schalter auf dem Controllerboard eingestellt werden. Mit dem Portbit 5.7 wird der Transmitter des RS485-Treibers eingeschaltet (High=An). Der Receiver ist die ganze Zeit aktiv.

Wichtig ist zu sagen, dass der RS485-Standard nur die physikalische Übertragung der Daten auf dem Netzwerk, d.h. die Spannungspegel usw., definiert. Wie man den Buszugriff und die Übertragung von Daten koordiniert bleibt den Anwender bzw. Entwickler überlassen.

Für viele Anwendungen wird häufig eine RS232-Schnittstelle benötigt, um Daten vom Mikrocontroller in einen PC zu übertragen oder ein Programm vom PC in den Controller zu "überspielen". Für diese Zwecke muss bei diesem Board ein RS232-Interface mit z.B. dem MAX232 an die RxD und TxD-Leitung des Prozessors angeschlossen werden. Dabei darf der SN75176 nicht bestückt werden. Wenn man den Pegelwandel auf einer kleinen Lochrasterplatine aufbaut kann man ihn mit einem 8 Pin Adapter direkt in die Fassung des SN75176 stecken. Wie der MAX232 genau beschaltet wird kann dem Schaltplan der RS232-Version entnommen werden.

Hier jetzt aber erstmal der Schaltplan und das Layout als PDF-Files:


Die Schaltung zum Datenerhalt des RAM's besteht nur aus der Diode D1. Sie soll verhindern, das mit der Backup-Energiequelle die ganze Schaltung versorgt wird. Als "Backup-Energiequelle" eignen sich Goldcaps-Kondensatoren genauso wie NiCad-Akku's. Mit den Goldcaps können aber nur kurze Spannungsabfälle von mehreren Minuten überbrückt werden. Die Kondensatoren können direkt an den Stecker J3 angeschlossen werden.

Wird ein NiCad-Akku benutzt muss noch eine Diode und parallel dazu ein Widerstand zwischen den Akku und den Stecker geschaltet werden. Die Kathode der Diode wird mit dem "+"-Anschluss des Steckers J3 verbunden und die Anode mit dem Plus-Pol des Akkus. Zu der Diode wird dann noch ein Widerstand parallelgeschaltet, über den der Akku mit einem definierten Strom geladen wird. In dem Schaltplan ist für die Diode eine Diode vom Typ 1N4148 eingetragen. Da es sich bei dieser Diode um ein Siliziumdiode handelt, beträgt der Spannungsabfall über die Diode etwa 0,7V. An dieser Stelle sollte besser ein Schottky-Diode mit einer geringeren Diffusionspannung von 0,3V eingesetzt werden.

Was kann man noch zu der Schaltung sagen: An den Anschluss J2 kann ein Taster als Resetknopf angeschlossen werden. Das von Resetgenerator erzeugte Reset-Signal ist auch auf dem Stecker CON1 vorhanden. An J1 wird das Netzwerk und an J3 der Backup-Akku angeschlossen.

Am Stecker CON1 liegt neben den I/O-Ports des Mikrocontrollers auch noch das Signal PFI an. PFI steht für PowerFailInput. Liegen an diesem Pin weniger als 1.25 V an wird das PFO-Signal (PowerFailOutput) High. Das PFO-Signal ist an das Portbit 5.6 angeschlossen. Dieser Ausgang kann damit genau wie das Portbit 5.7 nicht mehr für andere Aufgaben benutzt werden.