Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex

From	stefan <adresse@ist.invalid>
Newsgroups	de.sci.electronics
Subject	Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex
Date	2020-06-27 11:22 +0200
Organization	solani.org
Message-ID	<rd735d$umn$1@solani.org> (permalink)
References	<slrnrfcmm8.dar.oxensepp@haydn.lewonze.de>

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Am 26.06.2020 um 22:29 schrieb Nico Hoffmann:
> Hallo,
> 
> ich möchte einen Servomotor Robotis AX-12A
> (<https://emanual.robotis.com/docs/en/dxl/ax/ax-12a/>) über eine
> serielle Schnittstelle bedienen. Die serielle Schnittstelle hängt an
> einer SPS, daher kommen die von Robotis angebotenen Lösungen (IDE,
> Contollerboard, ...) wohl nicht wirklich in Betracht, weil die darauf
> abstellen, dass ein Stück Elektronik an einem PC hängt und von da
> bedient wird.
> 
> Ich kenne mich mit den Details nicht wirklich aus, daher schildere ich
> etwas ausschweifenden meinen Gedankengang:
> 
> Nun spricht der AX-12A ein serielles Protokoll ("Half Duplex
> Asynchronous Serial Communication (8bit, 1stop, No Parity)"), das
> Robotis freundlicherweise offengelegt hat, aber mit TTL-Pegeln,
> d.h. Spannung zwischen 0 und 5 Volt.
> 
> Die RS232 hat RS232-Pegel, also zwischen -12V und +12V.

Und ist gegenüber TTL invertiert,
d.h. High ist bei RS232 -12V und Low ist +12V.

Wobei der Bereich von -3V bis -12V geht und von + 3V bis + 12V. In der 
Regel findet man ca. + oder - 10V.

> Ich brauche also einen Pegelumsetzer, typischerweise etwas wo der
> MAX232-IC drin arbeitet. Die gibt es fertig zu kaufen. Aber im Manual
> steht, dass es halbduplex sein soll, d.h. mit Richtungsumschaltung,
> weil es nur eine Leitung für Senden und Empfangen gibt. Vgl. das
> Schema in Kap. 5.4.1 im Manual, Link s.o.

Sowas kannst du nehmen, wenn du einen PC und ein Gerät mit serieller 
TTL-Schnittstelle miteinander verbinden willst.

Wenn deine SPS RS485 hat, dann ist das nochmal was ganz anderes, geht 
aber unter Umständen ganz ohne zusätzliche Elektronik, siehe unten.

> Ich habe beim Googeln verschiedene einsatzfertige Umsetzer gefunden,
> aber nirgendwo habe ich etwas von halbduplex gelesen. Vermutlich sind
> die RX und TX einfach 1:1 mit den TTL-Treibern verdrahtet und
> fertig. Der Umsetzer kennt nur Pegel und weiß nix von seriell, duplex
> und Protokollen.

Halbduplex bedeutet bei RS232 nur, dass entweder gesendet oder empfangen 
wird. Wenn der Umsetzer Vollduplex kann, was praktisch immer der Fall 
ist, dann geht auch Halbduplex. Du darfst nur nicht senden, während du 
etwas empfängst.

Bei RS485 braucht man eine Sende-Emofangsumschaltung. Da hat man 
Halb-Duplex, d.h. es kann immer nur einer senden. Die Umschaltung macht 
der Umsetzer meist automatisch, d.h. das Gerät, das senden will, setzt 
seinen Max485 (das ist der RS485 Treiberbaustein) auf Senden.

> Ich müßte mich also selber um die Richtungsumschaltung kümmern.

Kommt drauf an. Wenn du den Servo von einem Arduino aus ansteuern 
willst, dann ja. Wenn du einen PC o.ä. hast, dann "merkt" der Umsetzer 
und schaltet um. Das funktioniert aber nur meistens.

> Die einfachste Lösung könnte sein, auf der TTL-Seite des Umsetzers RX
> und TX auf eine Leitung zu klemmen und diese über einen Widerstand
> (damit nix durchbrennt, falls beide Enden dummerweise gleichzeitig
> senden) an den AX-12A weiterzureichen.

https://emanual.robotis.com/assets/images/dxl/ttl_circuit.png

Im Prinzip kann man das so machen. Wobei ich die Beschaltung dort 
seltsam finde.

Du schreibst, dass du eine SPS hast. Hat die RS485?

Musst du sowohl senden, als auch empfangen? Wenn es ausreichen würde, 
wenn deine SPS etwas an den Servo sendet, wäre es einfach. Ansonsten ist 
es irgendwie blöd.

Wenn du nur senden musst, dann verbindest du einfach die d+ Leitung 
deiner RS485 Schnittstelle mit Data.

Ich finde die von Robotis vorgeschlagene Lösung krank. Wahrscheinlich 
wird man da erstmal rumprobieren müsse

Vieleicht geht das hier:

Wenn du Daten aus dem Servo auslesen willst, dann brauchst du auf der D- 
Leitung ein entsprechendes Signal. Das könnte man durch Invertierung von 
D+ gewinnen, also einen TTL inverter, z.B. (74HC04) vn D+ nach D-.

Eventuell geht es auch, den D- Eingang auf halbe Betriebsspannung zu 
legen, also mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen á 2k2 von 
VCC nach GND und den Abgriff auf D-. Der RS485 Treiber in deiner SPS 
wertet die Differenz zwischen D+ und D- aus, also wenn D+ > 2,5V ist das 
Signal High, ist D+ kleiner, dann Low.

Hab ich nie probiert, könnte vieleicht funktionieren.

Wenn es RS232 sein soll, dann wird es noch blöder.

> Dann würde ich auf dem RX der RS232 immer mein eigenes Echo und dann
> die Antwort des AX-12A sehen. Das Echo könnte ich per Software
> wegwerfen, und fertig.

im Prinzip richtig

> Damit würde ich mir die Umschaltelogik in Hardware sparen, abgesehen
> davon, dass ich noch irgendwo ein Signal für die Richtungsumschaltung
> herbekommen müßte.

Mit einem Mikrocontroller ganz einfach...

> Soweit so schön. Ist das plausibel, oder habe ich irgendwo einen
> Denkfehler gemacht?

Ich würde einen anderen Servo nehmen. Irgend etwas anderes, das nicht 
von einem geisteskranken Entwickler designt wurde...

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Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Nico Hoffmann <oxensepp@gmx.de> - 2020-06-26 20:29 +0000
  Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2020-06-27 01:19 +0200
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      Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Klaus Butzmann <kb.individual@butzomail.de> - 2020-06-28 00:43 +0200
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          Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Klaus Butzmann <kb.individual@butzomail.de> - 2020-06-28 20:13 +0200
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          Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2020-06-29 07:09 +0200
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            Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2020-06-29 22:06 +0200
          Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2020-06-29 22:01 +0200
            Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex "Wolfgang Allinger" <all2001@spambog.com> - 2020-06-29 17:00 -0400
            Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2020-06-30 09:13 +0200
              Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Gerrit Heitsch <gerrit@laosinh.s.bawue.de> - 2020-06-30 10:32 +0200
                Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Michael Bäuerle <michael.baeuerle@stz-e.de> - 2020-06-30 10:49 +0200
                Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Gerrit Heitsch <gerrit@laosinh.s.bawue.de> - 2020-06-30 11:43 +0200
                Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Michael Bäuerle <michael.baeuerle@stz-e.de> - 2020-06-30 12:47 +0200
                Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Klaus Butzmann <kb.individual@butzomail.de> - 2020-06-30 16:22 +0200
    Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2020-06-28 04:44 +0200
      Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2020-06-28 21:29 +0200
        Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2020-06-28 22:58 +0200
    Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Nico Hoffmann <oxensepp@gmx.de> - 2020-06-28 10:10 +0000
      Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex Sieghard Schicktanz <Sieghard.Schicktanz@SchS.de> - 2020-06-28 21:43 +0200
  Re: Wandler rs232/rs482 <-> TTL halbduplex markus philippi <markusphi.news@solinetcafe.org> - 2020-06-28 15:53 +0200

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