RS485 Version


├ťberblick

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 m├Âglich
    (Adressbereich: 8000-ffffh)
  • 8 Kanal 8-Bit AD-Wandler
  • 20 freie digitale I/O-Leitungen
  • RS485 Schnittstelle ( Halbduplex )
  • On Board Spannungs├╝berwachung
  • 12 MHz Takt
  • 6-fach Dip-Schalter on board

SAB80C535-Board


In der "Jugend forscht"-Arbeit f├╝r die dieses Board urspr├╝nglich entwickelt wurde wollte ich zusammen mit zwei Freunden ein Mess- & Regelungssystem f├╝r Einfamilienh├Ąuser entwickeln. Dabei sollten die einzelnen Controllerboards ├╝ber ein Netzwerk miteinander Daten austauschen. Unsere Wahl fiel damals auf eine ├ťbertragung via differentieller Signale gem├Ą├č dem RS485-Standard. Aus diesem Grund ist die asynchrone serielle Schnittstelle des Controllers an einen RS485-Transreceiver angeschlossen.

Durch diesen Schnittstellentreiber ist es m├Âglich direkt bis zu 128 Controllerboard miteinander zusammen zu schalten. Die Adresse der einzelnen Controller im Netzwerk kann dabei direkt ├╝ber 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 ├ťbertragung der Daten auf dem Netzwerk, d.h. die Spannungspegel usw., definiert. Wie man den Buszugriff und die ├ťbertragung von Daten koordiniert bleibt den Anwender bzw. Entwickler ├╝berlassen.

F├╝r viele Anwendungen wird h├Ąufig eine RS232-Schnittstelle ben├Âtigt, um Daten vom Mikrocontroller in einen PC zu ├╝bertragen oder ein Programm vom PC in den Controller zu “├╝berspielen”. F├╝r 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 best├╝ckt 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.

Technische Unterlagen

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

Schaltungsbeschreibung

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 k├Ânnen aber nur kurze Spannungsabf├Ąlle von mehreren Minuten ├╝berbr├╝ckt werden. Die Kondensatoren k├Ânnen 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, ├╝ber den der Akku mit einem definierten Strom geladen wird. In dem Schaltplan ist f├╝r die Diode eine Diode vom Typ 1N4148 eingetragen. Da es sich bei dieser Diode um ein Siliziumdiode handelt, betr├Ągt der Spannungsabfall ├╝ber 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 f├╝r 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 f├╝r andere Aufgaben benutzt werden.

Bauteilliste

Bauteilliste der RS485-Version des SAB80C535-Mikrocontrollerboards:

Teil Wert Bemerkung:
C1, C2 22pF Keramik Kondensator 5mm
C3..C8 100nF Kondensator 2,5mm
CON1 CON34 Steckerwanne 34 pol.
D1 1N4148 oder besser eine Schottky-Diode
E$2 CON2 Anschlu├č Reset Taster
IC1 7400 74HCT00
IC2 74573 74HCT573
J1 RS485 Anschlu├č RS485-Schnittstelle
J3 UBAT Anschlu├č Batterie
Q1 12MHz Quarz
R1 1k Widerstand
RN1 1k 6-fach SIL Widerstand
SW1 SW6DIL 6-fach DIP-Switch
U1 SAB80C535 Mikrocontroller 12MHz
U2 MAX707 Spannungs├╝berwachung
U3 SN75176 RS485-Treiber
U4 62256 Statisches RAM 32kB
U5 27C256 EPROM 32kB