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TTL/RS232-Umsetzer

Fast alle Einplatinencomputer, Embedded-Geräte und viele Router verfügen über (manchmal undokumentierte) Möglichkeiten, per TTL eine Konsole zu erhalten, also Systemzugriff ohne Netzwerkverbindung oder traditionelle Methoden (Tastatur per USB zur Eingabe, Bildschirm per HDMI/VGA zur Ausgabe). Vereinfacht gesagt, findet serielle bidirektionale Kommunikation über zwei Adern + Ground statt. Es fliesst Strom oder nicht, binär 0V oder 5V – oder in der mittlerweile fast schon häufiger auftretenden Low Voltage Form sind es 3.3V.

Nun hat man also an seinem Einplatinencomputer/Arduino/ESP die Kabel angebracht, aber was nun? Kein PC oder MAC kann damit etwas anfangen. Man muss das TTL-Schema also in RS232 umwandeln, angefangen beim Pegel. Bekannt ist hierfür der früher dafür eingesetzte MAX232 Chip. RS232 ist technisch die typische serielle Schnittstelle, die viele von uns noch aus den Jahren vor 2000 kennen. Darüber hat man sein analoges Modem und Peripherie wie z.B. eine Maus angeschlossen.

Doch auch diesen Anschluss findet man glücklicherweise an keinem modernen Rechner mehr: Für serielle Kommunikation mit externen Geräten wird heutzutage USB in verschiedenen Formen und (abwärtskompatiblen) Protokollversionen verwendet.

Das einfachste ist es also, sich in China einen (weiteren) kompletten TTL auf USB-Adapter für 2-5€ zu bestellen, der dann nach 2 Monaten eintrudelt – meistens hat man in der Zeit aber schon seine über Jahre gesammelten bereits vorhandenen Adapter gefunden und jetzt eben noch einen weiteren…

Auf den erhältlichen Modulen wird einer von circa fünf gängigen Chips unterschiedlicher Hersteller und Qualität verbaut. Der populärste, von Windows und MacOS ab Werk unterstützte, ist der original FTDI-Chip, welcher aber für die Billig-Hersteller in Asien zu teuer ist. Also werden meinst Plagiate oder Alternativen verbaut und als FTDI-Chip getarnt – oder auch nicht. Hier muss man dann meist die passenden Treiber finden, Linux nutzen oder Glück haben.

Bekannt und verbreitet sind u.a. MCP2200, SiLabs CP210x, WinChipHead CH340g etc.

Mittlerweile gibt es auch Module in der unter-5-Euro Preiskategorie mit Bluetooth oder WiFi-Funkmodul statt USB. Das wäre insofern deutlich praktischer, falls man öfter mal Zugriff braucht und nicht immer mit losen Kabeln und offenen Gehäusen arbeiten möchte:

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TTL-Modul mit WiFi-Connectivity dank ESP8285 (Einem ESP8266 mit integriertem Flash-Speicher).
Kostenpunkt um die 3,50€ bei Banggood.com, bei AliExpress ab 2,80€

Leider habe diese Funkmodule einen gravierenden Nachteil: Ohne USB-Verbindung muss man sich die Versorgung auf der Platine des embedded devices zusammensuchen, die auf vielen Geräten üblichen 3,3 Volt Spannung reichen für die 5V-basierten BT oder WiFi-Funkmodule aber nicht aus.

Weiterhin: Von Bluetooth-Modulen weiss ich zwar, dass diese auf Betriebssystemseite problemlos als serielles Device abgebildet und mit den Tools der Wahl (screen, minicom) ansprechbar sind. Bei der Wifi-Lösung ist das komplett davon abhängig, welche Software auf den hier wohl verbreiteten Expressif ESPs läuft (dieser Chip ist eine regelrechte Plage geworden und in allen möglichen “smart devices” verbaut, wie zB allen Sonoff-WLAN-Steckdosen, weil sehr einfach zu programmieren.).

Auf dem oben abgebildeten Modell läuft laut Handbuch auch ein Webserver und man kann darüber verschiedene Modi konfigurieren und daraufhin dann z.B. direkt per TCP/IP per netcat (oder Telnet) auf die TTL-Verbindung zugreifen.

Der Hersteller der Software/des Moduls nennt sich “Doctors of Intelligence & Technology” und operiert unter doit.amDas PDF-Handbuch dazu gibt es z.B. hier.

Es gibt auch schon LoRa-Module mit TTL-Interface, wobei ein “LoRaWAN“-Use-Case sehr beschränkt sein dürfe, gelten doch z.B. bei TTN sehr strikte Sendelimite. Hier ist man pro Modul aktuell ab 16€ mit dabei, jedoch zuzüglich Antenne, angeblich bis zu 5km Distanz machbar. Auf der PC-Seite braucht man jedoch trotzdem noch einen TTL-to-USB-Wandler…

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