Isolierte serielle Schnittstelle
Diese Schnittstelle dient dazu, einen USB-Seriell-Wandler von einem anderen Gerät zu isolieren. Sie kann mit Mikrocontrollern (Arduino) oder jedem Gerät verwendet werden, das eine galvanische Trennung benötigt.
Als Basis der Schaltung wurde der Schmitt-Trigger-Optokoppler H11L1 verwendet, der eine hohe Datenrate bietet und im Elektronikhandel leicht erhältlich ist. Andere Optokoppler-Modelle habe ich gerade wegen der Übertragungsrate ausgeschlossen, da das Ziel 115200 bps waren.
In der gezeigten Schaltung gibt es die Version mit unabhängigen RX- und TX-Ausgängen sowie die Version mit verbundenem RX-TX (CAT-Schnittstelle für ICOM-Funkgeräte, die CI-V nutzen). Die linke Seite der Schaltung wird an ein beliebiges Modell eines USB-Seriell-Wandlers angeschlossen (FT232, CP2102, CH340 usw.).
Zur Validierung habe ich Daten gesendet, indem ich einen USB-Seriell-Wandler mit 115200 bps an den Ausgang der Schnittstelle angeschlossen habe, und ein in Python geschriebenes Skript verwendet, um auf einen Port zu schreiben und zu prüfen, ob die Daten korrekt ankamen, indem das Ergebnis gelesen und verglichen wurde.
Aufbau
Für den Aufbau habe ich eine Lochrasterplatine und einen USB-Seriell-Wandler auf Basis des CH340 mit USB-C-Anschluss verwendet.
Die Versorgungsspannung von 13,8 V stammt entweder von der ACC-Schnittstelle des Funkgeräts selbst oder direkt vom Netzteil.
Referenzen
USB Interface for Transceivers. USB: QST Magazine, Apr. 2023.