Der Umsetzer (Konverter, Adapter)⚓
So etwas gibt es zwar zu kaufen, aber ob das allgemein verwendbare Kaufteil die ausgefallene Baudrate 691,200 kBaud unterstützt, blieb unklar. Ein Umsetzer auf die serielle Schnittstelle des PCs fiel aus, weil auch PCs diese Baudrate nicht unterstützen. Außerdem sind diese Schnittstellen zu langsam.
Weil diese Baudrate zu Standardbaudraten weithin teilerfremd ist, benötigt man zwei Taktdomänen; üblicherweise zwei Mikrocontroller. Daher bietet sich hier ein fertiger USB-FIFO-Schaltkreis mit paralleler oder synchron-serieller Schnittstelle an. Die Wahl fiel dann prompt auf den FT245R von FTDI.
Der passende Quarz Q2 für die Baudrate hat 11,0592 MHz. Den gibt es, wie auch alle anderen Bauteile, günstig bei Reichelt zu kaufen. Damit liegen die Bauteilkosten bei 10 €. Etwas preiswerter als der Umsetzer von µε. Für üblichere Standardfrequenzen, wie 230,4 kBaud, 460,8 kBaud und 921,6 kBaud tut es die Quarzfrequenz 14,7456 MHz.
Auf dem Steckbrett (Breadboard)⚓
Die Firmware des Mikrocontrollers IC2 ATtiny2313 schaufelt die Daten bidirektional durch. Für die Empfangsrichtung werden die kompletten 128 Byte RAM als zusätzliche FIFO (Pufferspeicher) verwendet, um Pufferüberläufen vorzubeugen.
Auf einer Leiterplatte in einem hübschen Gehäuse⚓
Am Pin 11 ist eine LED angeschlossen (nicht im Steckbrett-Foto), die aufleuchtet, wenn die FIFO voll ist, und verlischt, wenn die FIFO leer ist. Sie sollte im Betriebsfall aus bleiben (was auch der Fall ist).
Der p-Kanal-MOSFET T1 sorgt dafür, dass der Konverter im Fall von USB-Standby (beim herunter gefahrenen Notebook) USB-standardkonform weniger als 500 µA Ruhestrom verbraucht. Ohne diese Maßnahme könnte ein stecken gelassenes Gerät den Notebook-Akku leersaugen. Der differenzielle Leitungstreiber und -empfänger IC3 ist ziemlich hungrig, aber die meiste Energie wird in den jeweiligen 120-Ω-Abschlusswiderständen verheizt.
Buchsen oder deren Anschlussbelegung für RS422 sind nicht genormt.
Nach einer ausgiebigen Internet-Recherche wurde der Stecker X2
und dessen Belegung nach der größten Verbreitung ausgewählt, siehe Schaltplan.
Auch der eingesetzte Mess-PC benutzt diesen Stecker in dieser Belegung.
Ja, jenes eigentümliche Board (PCE-5124) hat optional RS422 und RS485.
Nur wegen der nicht verfügbaren Baudrate konnte dieser Anschluss nicht verwendet werden.
