UART-USB-Interface

28. März 2009 – 20:32

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Heute wieder mehr Technik:

Ein USB-UART-Interface auf Basis eines FT232RL von FTDI. Gleich vorweg: Ja, ich weiß, dass man solche Schaltungen auch fertig kaufen kann. Ich habe es jedoch aus folgenden Gründen selbst aufgebaut:

  • Fertige eingeschweißte Adapter stellen keine Versorgungsspannung zur Verfügung
  • Lötübung für SMD-Bauteile, da weitere „kleine“ Projekte folgen sollen
  • Ätzübung für geringe Leiterbahnbreiten

Ein großes Problem besteht beim FT232 für Hobbyentwickler darin, dass dieser lediglich in kleinen SMD Gehäusevarianten auf dem Markt ist. Ich verwende den FT232RL, welcher in einem 28 Pin SSOP Gehäuse kommt. (Pinbreite: 0,3 mm; Pinabstand: 0,65 mm)

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Die Schaltung für den FT232RL habe ich den Application Notes des Datenblatts des Chips entnommen. Ein „Ferrit Bread“ habe ich nicht integriert, da dies anscheinend nicht immer nötig ist.

[singlepic id=97 w=210 h=140 float=right]Passend zu diesem Winzling habe ich eine Platine in Eagle erstellt und mit der Bügelmethode geätzt. Um den Platz auf der Platine besser auszunutzen, habe ich direkt zwei Platinen geätzt, was sich auch als richtig herausgestellt hat.

Die erste Platine, die ich zusammen gelötet habe, hatte einen Kurzschluss zwischen VCC und GND. Zum Glück hat mein USB-Hub das vertragen. Die zweite Platine, unten auf dem Bild, habe ich zuerst mit einem scharfen, spitzen Messer an allen erdenklichen Stellen korrigiert und Pins weggekratzt, die nicht belegt sind.

Aufgrund des kleinen Pinabstandes ist es unmöglich den Chip aufzulegen und anschließend vorsichtig Lötzinn aufzutragen. Deswegen ist es nötig, das Lötzinn vorher SEHR dünn auf die Pads, auf der Platine aufzutragen.

[singlepic id=99 w=210 h=140 float=left]Tipp: Den Lötkolben auf das Pad, damit es heiß wird und dann erst das Lötzinn an das Pad halten und überschüssiges Lötzinn nach außen weg ziehen. Wenn man das Lötzinn als Tropfen an den Lötkolben hängt und damit an das Pad geht, wird das Lötzinn meistens zu trocken, da das Flußmittel hierbei verdampft. (Zu erkennen an der rauhen, nicht glänzenden Oberfläche des Zinns) Dann ist es kaum möglich das Lötzinn dünn auf EIN Pad aufzutragen.

Wenn dies erfolgreich ist, kann man den Chip aufsetzten und jeden Pin nur kurz mit dem Lötkolben aufdrücken und dadurch wird er erfolgreich und brückenfrei festgelötet.

[singlepic id=95 w=210 h=140 float=right]Mit einer ähnlichen Technik habe ich auch drei SMD Kondensatoren aufgelötet. Die USB-B-Buchse habe ich gespiegelt in die Eagle Platine eingesetzt, da ich sie von der anderen Seite verlöte. Dort sitzt auch der große Elko und die Steckleisten.

Der FT232 beherrscht natürlich noch viel mehr Modi und auch Anschlussmöglichkeiten für LEDs oder Mikorcontroller, dass sind jedoch Möglichkeiten für eine andere Schaltung.

Mit Klarlack versiegelt soll mir das Interface nun gute Dienste leisten. In einem ersten Test mit dem seriellen Interface, welches ihr in der Beschreibung zur Bügelmethode findet, hat er sich schon als funktionstüchtig erwiesen.

Viel Spaß beim nachbauen, auch wenn es teilweise sehr fummelig ist. Eine gute Lupe hilft wirklich weiter!!!

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