USB-Interface für Sharp PC-E500 / PC-E500S

Es geht um ein Projekt, das ich vor Jahren begonnen habe und das dann in Vergessenheit geriet.
Und nun kann ich es nicht mehr zu Ende bringen, weil ich keinen PC-E500 mehr habe.

Zu Zeiten, als die PCs noch echte RS-232-Schnittstellen besaßen, habe ich den PC-E500 mittels eines modifizierten Sharp Level-Konverters CE-137T mit dem PC gekoppelt.





Als dann die RS-232 Schnittstellen nach und nach verschwanden, habe ich versucht, den CE-137T über ein USB-RS232-Konverterkabel an den PC anzuschließen.
Leider funktionierte das nicht. Es stellte sich heraus, dass fast ausnahmslos alle preisgünstigen USB-Seriell-Konverter auf der RS232-Schnittstelle erstens nicht mit RS-232-Pegel sondern nur mit TTL-Pegel arbeiten und zweitens meistens keine oder nur wenige Handshake-Leitungen bereitstellen.
Wenn es hoch kommt, gibt es RTS und CTS, selten DTR und DCD. Natürlich gibt es USB-RS232-Konverter für den professionellen Einsatz, die alle Anforderungen erfüllen, die waren mir aber zu teuer.

Als Ausweg bot sich an, den USB-seriell-Konverter selbst zu bauen und direkt mit der Sharp-Schnittstelle zu verbinden und auf die Pegelwandlung ganz zu verzichten, schließlich arbeitet der Sharp ja auch näherungsweise mit TTL-Pegel.
Natürlich findet man im Netz fertige Lösungen dafür, der Reiz liegt je bekanntermaßen darin, die Fehler selbst zu machen.

Einen kleinen Fallstrick gibt es: Die Schnittstelle des PC-E500 arbeitet mit invertierten Signalen.
Die Lösungs des Problems ist sehr einfach und besteht in dem USB-Seriell-Konverter-IC FT232RL der Firma FTDI. Er stellt alle benötigten Handshake-Leitungen zur Verfügung und lässt sich über die von FTDI zur Verfügung gestellte Software FT_Prog so programmieren, dass die Leitungen mit invertierten Pegeln arbeiten.
Der folgende Screenshot zeigt das Programm FT_Prog mit dem der FTDI-Chip so programmiert wird, dass alle Schnittstellenleitungen die Signale invertieren.



Mit diesem FT232RL-IC sind beim Chinamann zahlreiche günstige Breakout-Boards zu haben.
Ich habe etliche bestellt und ausprobiert. Fast alle waren nicht korrekt programmierbar, weil sie offenbar mit Fake-ICs bestückt waren.
Ein günstiges Breakout-Board mit FT232RL habe ich dann doch gefunden, das offenbar einen echten FT232RL an Bord hat.
Es ist das folgende Board. Es führt zwar nur die beiden Handshakeleitungen CTS und DTR auf den Pfostenstecker, das könnte für den PC-E500 aber reichen.:





So sieht der Versuchsaufbau aus. Auf dem Mini-Breadboard können problemlos unterschiedliche Handshake-Verdrahtungen ausprobiert werden.
Tatsächlich findet man im Netz die unterschiedlichsten Vorschläge für das Handshake mit dem PC-E500.
Eines muss man sich aus dem Kopf schlagen: Mit reinem Software-Handshake (Xon/Xoff) funktioniert es leider nicht.

Für den Anschluss an den Sharp benutze ich ein ausgeschlachteten Level-Konverter CE-137T.



Alle elektrischen Bauelemente wurden ausgelötet, es bleibt nur die Platine mit dem Systemstecker.



Alle relevanten Leitungen des PC-E500 wurden über Kabel nach außen geführt und auf einen Pfostenstecker gelötet

1	FGND	gau
2	TX	ror/schwarz
3	RX	gelb
4	RTS	orange
5	CTS	grün
7	SGND	weiß
8	DCD	blau
10	Vcc	rosa
11	RR	hellgrün
13	Vcc	schwarz
14	DTR	rot

Die PC-Anschlusseite des Level-Konverters ist verblendet worden, so dass nur ein Loch für die Mini-USB-Buchse bleibt, die später dort zugänglich sein wird..




Wenn die Handshake-Experimente auf dem Breadboard abgeschlossen sind, kann das FTDI-Board in den Levelkonverter integriert werden



Letzlich muss dazu aber der Pfostenstecker entfernt werden, sonst ist das Board zu hoch.
Das FTDI-Board wird dann einfach auf die leere Platine des CE-137T aufgeklebt.

Das Endstadium habe ich leider nicht erreicht. Deshalb dieses abrupte Ende.



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