DE4135471C2 - Kabelverbindung zwischen einem PC und einer Nähmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kabelverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektrische Kabelverbindungen dieser Art zwischen einem PC und einer Nähmaschine sind allgemein bekannt. Sie dienen dazu, die Datenübertragung zwischen dem PC und der Nähmaschine zu ermöglichen. Die Datenübertragung ist aber nur dann gewährleistet, wenn das die Daten empfangende Gerät auch mit einem geeigneten Spannungspegel beaufschlagt wird.

Wenn der PC einen RS 232 C-Anschluß aufweist, ist er mit einem Spannungspegel von -15 Volt bis +15 Volt ausgelegt. Nachdem aber die Verwendung findende Nähmaschine mit einem TTL-Logik-Baustein ausgestattet ist und damit einen Spannungspegel von 0 bis +5 Volt an ihrem Anschluß aufweist, ist zur Datenübertragung zwischen den beiden Geräten ein Pegelwandler erforderlich. Dieser führt eine Anpassung der unterschiedlichen Arbeitspegel der beiden angeschlossenen Geräte durch. Vorteilhafterweise kann der Pegelwandler in die Kabelverbindung integriert sein. Durch die Veröffentlichung in der Zeitschrift "Elektronik", Heft 11 vom 29.05.1987, Seite 179 ist ein Pegelwandler bekanntgeworden, der die Anpassung eines TTL-Bausteins an eine RS 232 C-Schnittstelle bewirkt. Dieser Pegelwandler ist aber aufwendig aufgebaut. Er enthält nicht nur eine Mehrzahl von komplizierten Schaltgliedern, sondern er benötigt auch eine Mehrzahl von Verbindungsleitungen zwischen den beiden Geräten. Der bekannte Pegelwandlerbaustein eignet sich daher nicht zur Herstellung einer besonders preiswerten Kabelverbindung zwischen einer Nähmaschine und einem PC.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabelverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei welcher der integrierte Pegelwandler einen einfachen Aufbau der Kabelverbindung zwischen Nähmaschine und PC ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch ergibt sich nicht nur ein minimaler Bauteileaufwand für den Pegelwandler, weil die normal bei derartigen Übertragungen erforderlichen Pegelanpassungsglieder durch einfache Schaltglieder ersetzt sind, sondern die Kabelverbindung selbst benötigt nur ein Minimum an Übertragungsleitungen.

Im Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausbildung der elektronischen Schaltung des in der Kabelverbindung integrierten Pegelwandlers angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Nähmaschine mit einem über eine Kabelverbindung angeschlossenen Personal Computer;

Fig. 2 die Steckbuchse der Kabelverbindung, teilweise aufgeschnitten und

Fig. 3 einen Schaltplan des in der Kabelverbindung enthaltenen Pegelwandlers.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist eine Nähmaschine 1 über eine Kabelverbindung 2 mit einem Personal-Computer (PC) 3 verbunden. Die Kabelverbindung 2 dient dabei zur Übertragung von Daten vom PC 3 zur Nähmaschine 1 oder umgekehrt. Die Kabelverbindung 2 ist einerends über eine 25polige Steckbuchse 4 mit einem nicht dargestellten 25poligen Stecker des PC 3 verbunden. Bei diesem Anschluß handelt es sich um einen bekannten, als RS 232 C bezeichneten Anschluß. Die Kabelverbindung ist mit ihrem anderen Ende über einen 7poligen Stecker 5 mit einer 7poligen Steckbuchse 6 der Nähmaschine verbunden. Während der PC 3 an seinem Anschluß eine zwischen - 15 V und + 15 V veränderbaren Spannungspegel aufweist, weist der Anschluß der Nähmaschine im vorliegenden Falle aufgrund der bei der Nähmaschinensteuerung verwendeten Logikbausteine TTL-Pegel auf, d. h., an der Steckbuchse 6 ist ein zwischen 0 V bis + 5 V veränderbarer Spannungspegel vorhanden.

Die beiden Geräte (PC 3 und Nähmaschine 1) sind somit nicht durch eine einfache Übertragungsverbindung zusammenschließbar. Es muß vielmehr erst der Spannungspegel des PC 3 an den Spannungspegel der Nähmaschine 1 angepaßt werden.

Zur Anpassung der beim PC 3 für die logische "0" von + 3 V bis + 15 V und von - 3 V bis - 15 V für die logische "1" sowie die Anpassung des bei der Nähmaschine verwendeten TTL-Pegels von + 0 V bis 0,8 V für die logische "0" und von + 2,4 V bis 5 V für die logische "1" ist ein Pegelwandler in der Steckbuchse 4 der Kabelverbindung 2 integriert.

Die Steckbuchse 4 des RS 232 C-Anschlusses weist einen mit dem Sendepol des PC 3 verbundenen Stift 7, einen mit dem Empfangspol des PC 3 verbundenen Stift 8 und ein mit Masse 12 verbundenen Stift 9 auf.

Der Stecker 5 des TTL-Anschlusses ist mit einem mit dem Sendepol der Nähmaschine 1 verbundenen Stift 10, einem mit dem Empfangspol der Nähmaschine 1 verbundenen Stift 11, einem mit Masse 12 verbundenen Stift 13 und einem mit der Stromversorgung (+ 5 V) des TTL-Bausteins in der Nähmaschine 1 verbundenen Stift 14 ausgestattet.

Der Stift 7 der Steckbuchse 4 ist über einen Widerstand 15 mit der Basis eines Schalttransistors 16 vom NPN-Typ verbunden. Zwischen dessen Basis und dem Widerstand 15 ist eine Parallelschaltung eines Widerstandes 17 und einer Diode 18 angeschlossen, die gemeinsam mit dem Emitter des Schalttransistors 16 an Masse 12 angeschlossen sind.

Der Kollektor des Schalttransistors 16 ist mit dem Stift 11 des Steckers 5 direkt und mit dem Stift 14 über einen Widerstand 19 verbunden. Der Stift 14 ist außerdem über einen Kondensator 20 mit Masse 12, über einen Widerstand 21 mit der Basis und über einen Widerstand 22 mit dem Emitter eines Schalttransistors 23 vom PNP-Typ verbunden. Die Basis des Schalttransistors 23 steht über einen Widerstand 24 mit dem Stift 10 des Steckers 5 in Verbindung, dessen Stift 13 an Masse 12 liegt.

Der Kollektor des Schalttransistors 23 ist direkt an den Stift 8 der Steckbuchse 4 und über einen Widerstand 25 und eine Diode 26 an den Stift 7 der Steckbuchse 4 angeschlossen, wobei die Katode der Diode 26 an den Stift 7 geschaltet ist. Die Verbindung zwischen der Anode der Diode 26 und dem Widerstand 25 ist außerdem über eine Parallelschaltung eines Kondensators 27 und einer weiteren Diode 28 mit Masse 12 verbunden. Die Masse 12 dient bei der Schaltung als Pegelbezugspunkt.

Die Schaltung ist auf einer Leiterplatte 29 auf kleinstem Raum aufgebaut, so daß sie von der Steckbuchse 4 aufgenommen werden kann. Zur Übertragung der Daten sind somit nur vier Stromleitungen erforderlich, obwohl nicht nur eine Pegelanpassung in bezug auf die Höhe der Spannung, sondern auch noch eine Spannungsumkehr erforderlich ist.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

An den Stiften 10 und 11 des mit dem TTL-Baustein der Nähmaschine 1 verbundenen Steckers 5 entspricht der logische Zustand "0" der Pegelspannung 0 V . . . 0,8 V und der Zustand "1" der Pegelspannung + 2,4 V . . . + 5 V.

An den Stiften 7 und 8 der Steckbuchse 4 des RS 232 C-Anschlusses des PC 3 entspricht dagegen der logische Zustand "0" der Pegelspannung von + 3 V . . . + 5 V und der Zustand "1" der Pegelspannung von - 3 V . . . - 15 V.

Sobald der PC 3 nicht sendet, nimmt sein Ausgang am Stift 7 den Spannungspegel der logischen "1" an. Dies entspricht im vorliegenden Fall etwa einer Pegelspanng von ca. - 12 V. Die Dioden 26 und 28 dienen zur Gewinnung dieser negativen Spannung aus dem Stift 7 während der Sendepause des PC 3. Die negative Spannung wird dabei im Kondensator 27 gepuffert. Der Widerstand 19 dient zur Strombegrenzung der am Stift 14 anliegenden Gleichspannung.

Die Datenübertragung zwischen dem PC 3 und der Nähmaschine 1 erfolgt in bekannter Weise seriell, d. h. beginnend mit einem Start-Bit folgen acht Daten-Bits gefolgt von einem Stop-Bit. Das Start-Bit ist dabei immer eine logischen "0".

Liegt am Stift 10 des Steckers 5 eine logische "0", z. B. das Start- Bit an, wird der Schalttransistor 23 leitend, so daß die positive Spannung von + 5 V am Stift 14 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 23 am Stift 8 der Steckbuchse 4 anliegt. Dies bedeutet, daß der PC 3 gerade den Zustand "0" empfängt.

Sobald der Stift 10 des Steckers 5 auf logisch "1" geschaltet wird, beispielsweise beim Stop-Bit, sperrt der Schalttransistor 23, so daß die am Kondensator 27 anliegenden negative Spannung über den Widerstand 25 an den Stift 8 geleitet wird und dieser damit in den Zustand "1" umschaltet.

Beim Sendebetrieb des PC 3 an die Nähmaschine 1 wird beim Auftreten des Zustandes "0" ein Spannungspegel, der größer als + 3 V ist, am Stift 7 über den Widerstand 15 an die Basis des Schalttransistors 16 geleitet. Damit wird dessen Kollektor-Emitter-Strecke durchgeschaltet und der Stift 11 des Steckers 5 wird über den Transistor 16 an Masse 12, also auf Pegel "0" geschaltet.

Sobald der Stift 7 mit Pegel "1" beaufschlagt wird, einer Spannung also die kleiner als - 3 V ist, sperrt der Transistor 16, wodurch die Spannung von + 5 V am Stift 14 des Steckers 5 über den Widerstand 19 an den Stift 11 geleitet wird, der dann das der logischen "1" entsprechende Potential annimmt.

Auf diese Weise werden die von der Nähmaschine 1 ausgegebenen, mit unterschiedlichen positiven Spannungspegeln gesendeten Daten in entsprechend positive und negative Spannungspegel umgewandelt, die der PC 3 empfangen kann. Ebenso werden die positiven und negativen Spannungspegel, die der PC 3 ausgibt in entsprechende unterschiedlich positive Spannungspegel umgewandelt, welche der TTL-Baustein der Nähmaschine 1 empfangen kann.

Claims (2)

1. Kabelverbindung zwischen einer elektronisch gesteuerten Nähmaschine, deren Nahtbildung durch einen internen Mikrocomputer mit TTL-Anschluß beeinflußbar ist, und einem Personal-Computer (PC) mit RS 232 C-Anschluß, wobei in der Kabelverbindung ein Pegelwandler zur Anpassung der unterschiedlichen Signalspannungen von Mikrocomputer und PC integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelwandler (29) jeweils einen vom Sendepol (10) des TTL-Anschlusses und einen vom Sendepol (7) des RS 232 C-Anschlusses steuerbaren Schalttransistor (23 bzw. 16) aufweist, die jeweils die Anschaltung des korrespondierenden Empfängerpols (11, 8) auf ein von diesem empfangbaren Spannungspotential bewirken.

2. Kabelverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelwandler (29) einen PNP-Schalttransistor (23), dessen Emitter mit der Versorgungsspannung des TTL-Anschlusses (14) der Nähmaschine (1), dessen Basis mit dem Sendepol (10) des TTL- Anschlusses und dessen Kollektor sowohl mit dem Empfangspol (8) des RS 232 C-Anschlusses als auch über einen Widerstand (25) und einen Gleichrichter (26) mit dem Sendepol (7) des RS 232 C- Anschlusses verbunden ist, sowie einen NPN-Schalttransistor (16) aufweist, dessen Emitter mit Masse (12) sowohl des RS 232 C- Anschlusses als auch des TTL-Anschlusses, dessen Basis mit dem Sendepol (7) des RS 232 C-Anschlusses und dessen Kollektor mit dem Empfangspol (11) des TTL-Anschlusses als auch über einen Widerstand (19) mit der Versorgungsspannung des TTL-Anschlusses (14) verbunden ist.