Reinhard Weiß - Bauprojekte
Adapterschaltungen RS232 nach USB für Garmin Geko

Beim Navi Garmin Geko 301 erfolgt die Kommunikation mit dem PC über eine simple serielle RS232-Schnittstelle (COM1, COM2). Dazu ist nur ein passendes Kabel nötig, eine elektrische Anpassung ist nicht erforderlich. Tour-Daten können dann mit vielen Programmen ausgetauscht werden (etwa MagicMaps Interaktive Kartenwerke oder Tourexplorer). Solch ein selbst konfektioniertes Kabel zeigt das nachfolgende Bild mit dessen Innenbeschaltung.
(Alle Bilder vergrößern mit Anklicken)

RS232-Kabel für Geko an PC RS232-Kabel für Geko an PC
Bild 1: RS232-Kabel für Geko an PC (seriell)
Bild 2: Innenschaltung dazu

Moderne PCs haben aber meist keine solche Schnittstelle mehr. Es gibt aber viele Adapter oder Adapter-Kabel, die eine Umsetzung von RS232 auf USB vornehmen, so dass jeder PC mit USB-Schnittstelle verwendbar ist. Dafür ist nur ein dem eingesetzten UART-IC entsprechender Standard-Treiber erforderlich (manchmal auch ein spezieller Treiber vom Hersteller/Lieferanten, evtl. auf CD), der dem PC eine oder mehrere serielle Schnittstelle(n) vorgaukelt (simuliert). Programme, die eine serielle Schnittstelle erfordern, können dann eine der virtuellen COM-Ports ohne Änderung benutzen. Dem betreffenden Programm muss man nur die vom Betriebssystem zugewiesene COM-Nummer mitteilen (bei Windows aus dem Gerätemanager zu entnehmen und dort änderbar).

Solche RS232-USB-Umsetzer (Adapter) gibt es in vielfältiger Form, bei eBay ab teilweise unter 2 €, als Zwischenstecker (Stecker-Adapter, Bild 3), als komplettes Kabel (Bild 4) oder als kleine Leiterplatte (Bilder 5, 6). Allerdings ist zu beachten, dass es durchaus einige Unverträglichkeiten mit der Windows-Version geben kann. Bei eBay werden bei den billigen Adaptern meist nicht die Original-Chips der bekannten Firmen eingesetzt, sondern Nachbauten, die teilweise Einschränkungen haben, so dass beim Umstieg auf etwa Windows 7 oder 10 der bisher funktionierende Adapter nicht mehr funktioniert. Man muss daher die Produktbeschreibung sehr genau lesen, ob tatsächlich auch das aktuellste Windows (ggf. 64 Bit) unterstützt wird.

RS232-USB Adapter-Stecker RS232-USB Adapter-Kabel
Bild 3: USB Stecker-Adapter
Bild 4: USB Adapter mit Kabel

USB-RS232-RS485-Adapter-Platine
USB-RS232-RS485 Adapter-Platine
USB-RS232-RS485 Adapter-Platine
Bild 5: Platine TTL-RS232-RS485 zu USB ("3 in 1")
Bild 6a: Platine TTL-RS232-RS485 zu USB ("6 in 1"), Oberseite
Bild 6b: Platine TTL-RS232-RS485 zu USB ("6 in 1"), Unterseite

Häufig wird bei den billigen eBay-Produkten ein Prolific PL2303-Klon eingesetzt oder der CH340 bzw. HL-340, die bezüglich Treiber ab etwa Vista/7/8 oft problematisch sind, seltener wird CP2102 (SiLabs) oder FT232 (FTDI) verwendet, die weniger Probleme machen. Zum Problem mit nachgebauten Prolific Chips PL2303 siehe Hinweis des Herstellers. Daher der Rat: beim Anbieter nachfragen, ob es zum Betriebssystem die passenden Treiber gibt, wenn das nicht ausdrücklich in der Produktbeschreibung so steht.

Man muss auch aufpassen, ob bei den Adaptern (als einzelne Platine oder integriert im USB-Stecker wie in Bild 7) wirklich die RS232-Pegel abgegeben werden, denn meist heißt es da "Output TTL", obwohl auch von "RS232" die Rede ist. Dabei geht es aber nicht allein um den Pegel, sondern bei "TTL" sind die Signale invertiert und funktionieren nicht mit dem Geko. Theoretisch könnte man dann noch einen (invertierenden) Pegelwandler TTL zu RS232 dazwischen schalten, aber der Aufwand lohnt nicht, wenn man gleich darauf achtet, dass wirklich echte RS232-Signale abgegeben werden. Bei Adaptern als USB-Zwischenstecker (Bild 3) oder mit Kabel und RS232-Stecker (Bild 4) ist das regelmäßig der Fall. Bei den häufig angebotenen Umsetzern im USB-Stecker (Bild 7) sind aber fast alle nur mit Ausgang TTL. Ein Sonderfall sind die Umsetzer nach Bild 5 und 6, die sogar neben TTL- auch RS232- und auch RS485-Signale an USB adaptieren. Erkennbar sind die daran, dass mindestens 3 IC-Chips bestückt sind (evtl. beidseitig wie in Bild 6b).

USB-TTL-Kabel
Bild 7: USB-Stecker mit offenem Kabel (Ausgang TTL)

Meine Stromversorgungen zum Geko 301 (Projekt 17/2011 und 08/2011) haben eine Mini-USB-Buchse, an der die Datenleitungen des Geko geschaltet sind, so dass man darüber ohne den speziellen Garmin-Stecker die PC-Kommunikation bequem vornehmen kann, wenn man ein passendes Kabel bzw. einen Adapter verwendet. Die Stromversorgung des Geko ist während der Kommunikation davon unabhängig, d.h. sie kann entweder über die eingebauten Batterien erfolgen oder durch Anstecken des USB-Akkus bzw. direkt am PC mit dem USB-A-Kabelschwanz.

Zur Adaption an eine USB-Schnittstelle des PCs könnte man einfach das PC-Kabel nach Bild 1 über einen einfachen RS232-USB-Steckadapter (Bild 3) in eine USB-Buchse am PC stecken. Will man weder die internen Batterien im Geko belasten noch den Akku, müsste man den USB-Stecker der Stromversorgung in eine weitere USB-Buchse am PC stecken. Das ist etwas unpraktisch. Man könnte aber mit nur einer USB-Buchse auskommen, wenn man ein sogenanntes Y-Splitter-Kabel für USB verwendet Bilder 8, 9.

USB Y-Splitter Kupplung-Kupplung-Stecker
USB Y-Splitter Kupplung-Stecker-Kupplung
Bild 8: USB Y-Splitter Kupplung+Stecker an Kupplung
Bild 9: USB Y-Splitter Kupplung+Kupplung an Stecker

Diese Kabelstücke erweitern eine USB-Buchse am PC für 2 Kabelanschlüsse (es ist kein Hub, sondern die Kontakte der Stecker sind parallel geschaltet).

Um jedoch kein Kabelgewirr zu bekommen, könnte man diese Zusammenschaltung auch zusammen in ein kleines Anschlusskästchen stecken, wie das Bilder 10 und 11 zeigen. Das Gehäuse ist eine Strapubox 2099 und passt gut für den Stecker-Adapter nach Bild 3. Die Anordnung A3 nach Bild 10 ist wohl am praktischten, wenn man das Kabel mit dem Mini-USB-Stecker (Daten) im Inneren des Gehäuses führt und an derselben Seite aus dem Gehäuse heraus führt wie die USB-Kupplung. Dazu wird also das Kabel nach Bild 8 benötigt, das allerdings nur schwer zu bekommen ist (ich habe nur 1 Anbieter gefunden). Alternativ kann man aber auch das Kabel nach Bild 9 verwenden, wenn man die Andordnung A2 nach Bild 11 benutzt.

Geko RS232 - USB A3
Geko RS232 - USB A2
Bild 10: Geko Anschlussvariante A3 (Kabel nach Bild 8)
Bild 11: Geko Anschlussvariante A2 (Kabel nach Bild 9)

In Anordnung A1 nach Bild 12 kommt man ganz ohne spezielles Kabel aus, muss dann aber an einer USB-Buchse löten. Das Kabel zur USB-Kupplung könnte man im Inneren des Gehäuses führen, um an derselben Seite herauszukommen wie das Datenkabel.

Geko RS232 - USB A1
Bild 12: Geko Anschlussvariante A1 mit Lötarbeit an einer USB-Buchse

Die Varianten nach Bild 12, 5, 6 erlauben darüber hinaus beim Betrieb am PC auch die alternative Stromversorgung des Geko mit 5 V allein über die Mini-USB-Buchse an der Stromversorgung (ohne den Stecker Typ A zu benutzen), wenn das gewünscht wird. In den Fällen steht das 5 V-Signal im Strapubox-Gehäuse zur Verfügung und kann gleich an den USB-Mini-Datenstecker verdrahtet werden. Das zeigen die Bilder 13-15.

Geko RS232 - USB B1
Geko RS232 - USB B2
Bild 13: Anschlussvariante B1 (Lötbuchse)
Bild 14: Anschlussvariante B2 mit Leiterplatte ("3 in 1")

Geko RS232 - USB B3
Bild 15: Anschlussvariante B3 mit Leiterplatte ("6 in 1")

Will man auf das zusätzliche USB-Kabel zum PC nach Bild 14 und 15 verzichten und den USB-Stecker der Platinen direkt in die PC-Buchse stecken, könnte man statt dem Strapubox-Gehäuse die USB-Steckergehäuse der Serie 1551USB von Hammond verwenden (siehe Referenzen unten).

Für die Zuführung der Stromversorgung über den Datenstecker nach Bild 13-15 ist derzeit bei mir nur die Stromversorgungs-Variante 2 vom Projekt 17/2017 ohne Umbau verwendbar (siehe Stromlauf).

Referenzen:

Hinweis: Meine Referenzen dienen nur der Spezifikation bzw. als Beispiel und stellen keine Einkaufs-Empfehlung dar. Bei Nennung einer eBay Angebotsnummer ist zu beachten, dass Angebote meist nur zeitlich begrenzt zur Verfügung stehen. Das Angebot galt zum Zeitpunkt der Erstellung meiner Seite und ist möglicherweise jetzt nicht mehr aktuell.

(Entwicklungsstand: 8/2017)

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© Reinhard Weiß 2017 - letzte Änderung: 11.09.2017 17:24 / 3