USB/UART-Modul

Mini-USB-Modul UM2102

Das Mini-USB-Modul UM2102 eignet sich hervorragend für die serielle Kommunikation zwischen PC und Mikrocontroller.

Wie man auf dem Bild sehen kann ist das Modul wirklich winzig und richtig einfach zu benutzen:
Nur drei Pins mit dem Mikrocontroller verbinden und schon kann der Datenaustausch beginnen!

Bei Bedarf kann das Modul sogar externe Schaltungskomponenten direkt versorgen. Dafür stehen die USB-Spannung (5 V/max. 500mA) und eine geregelte 3,3 V Spannung (max. 100 mA) zur Verfügung.

Ich habe das Modul jetzt schon eine ganze Weile ständig am laufen und hatte bisher keinen einzigen Fehler. Allerdings kommuniziere ich im Moment auch nur mit 38400 Baud, was aber eigentlich ausreichend ist.

Zu Kaufen gibts das Modul z.B. bei ELV oder EmTeKa (günstigere Versandkosten) für knapp 6€.

Funktionsweise:
Mit dem UM2102 wird eine RS232-Verbindung zwischen PC und Mikrocontroller durch eine USB-Verbindung ersetzt. Das ist sehr praktisch, da die meisten modernen Computer nicht mehr mit einer RS232-Schnittstelle, aber mit dafür umsomehr USB-Anschlüssen ausgestattet sind. Durch den VCP-Treiber
(VCP: Virtual Com Port) wird ein echte COM-Port simuliert und im Gerätemanager eingerichtet. Der Mikrocontroller kann nun mit ihm kommunizieren als ob es ein gewöhnlicher RS232-Treiberbaustein wäre.

Anschlüsse

Anschluss:
Die einfachste Möglichkeit ist das Modul direkt über nur drei Leitungen mit dem Mikrocontroller zu verbinden. Hierfür muss der TxD-Pin des Moduls mit dem RxD-Pin des Mikrocontrollers und der RxD-Pin mit dem TxD-Pin verbunden werden. Die Masse muss natürlich auch verbunden werden. Damit hat man eine „normale“ RS232-Verbindung geschaffen.

Installation:
Es gibt zwei verschiedene Treiber für das Modul: Den VCP-Treiber und einen USB-Direkttreiber.
Der VCP-Treiber simuliert einen COM-Port und kann somit wie gewöhnlich verwendet werden – also das USB-Modul wird so erkannt, als ob es an einem COM-Port angeschlossen wäre und jedes Terminal-Programm kommt damit zurecht. (Diesen Treiber verwende ich und funktioniert einwandfrei.)
Mit den USBXpress-Treiber ist eine direkte Kommunikation mit dem UM2102 möglich und man kann z.B. auch das interne EEPROM auslesen. Hier befinden sich unter anderm auch die VID (Herstellerkennung) und die PID (Produktkennung). Das funktioniert auch ohne Probleme (getestet). Die Implementierung dieses Treibers ist allerdings aufwändiger und muss in der Dokumentation/Datenblatt nachgelesen werden.

Blockschaltbild

Blockschaltbild CP2102:

Schaltplan

Technische Daten:
– USB 2.0/UART Schnittstelle
– Übertragungsrate: 300 – 921000 Baud
– Spannungsversorgung über USB
– Externe Spannungen: 5V/500mA & 3.3V/100mA
– Signale: RX/TX/RTS/CTS/DSR/DCD/DTR/RI
– Signalpegel: RX/CTS/DSR/DCD/RI: 3,3 V (5-V-tolerant)
TX/RTS/DTR/Suspend: 3,3 V
– Kontakte: 16 (2.54 mm-Raster)
– Abm. (B x H x T): 18 x 28 x 6 mm

Downloads:
Treiber/Software

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