Die Versuche mit einem PC-Terminalprogramm schonen vielleicht die Nerven des noch unerfahrenen Anwenders, der sich Sorgen macht, er könne seinen teuren Palm durch voreilige Experimente zerstören. Aber letztlich führt doch kein Weg an eigenen Hardware-Versuchen vorbei. Und - soviel schon an dieser Stelle - die Schnittstelle des Palm ist nicht so leicht zu zerstören. Wer nicht gerade Fremdspannungen an den Anschluss legt, kann nichts verkehrt machen. Auch ein versehentlicher Kurzschluss von Anschlüssen des Palm ist nicht gefährlich. Man muss sich vor Augen halten, das der Anschlussstecker ja offen liegt. Die Herstellerfirma muss damit rechnen, dass jemand das Gerät zusammen mit einem Schlüsselbund in einer Aktentasche herumträgt. Auch dabei kann es zu einem ungewollten Kurzschluss zweier Anschlüsse kommen. Aus diesem Grunde sind alle Anschlüsse ausreichend geschützt. Vorsicht ist allerdings bei den Modellen geboten, die über einen von außen ladbaren Akku verfügen.

Mir Serial.prc lassen sich Ausgänge verwenden, um dabei ihre Eigenschaften zu untersuchen. Es fällt sofort auf, dass DTR nicht mit dem Programm gesteuert werden kann. Dies ist durch die Schaltung des Schnittstellen-Leitungstreibers bedingt. Immer wenn die serielle Schnittstelle des Palm geöffnet wird, wird DTR eingeschaltet. Die Hardware der Schnittstelle arbeitet mit einem kleinen Spannungswandler, der vom Betriebssystem abgeschaltet wird, um Strom zu sparen und die Batterien zu schonen. Erst beim Öffnen der Schnittstelle wird die Betriebsspannung eingeschaltet. DTR hat dann grundsätzlich eine positive Spannung.

Anschluss einer LED an RTS

Testaufbau auf einem Steckbrett

RTS dagegen kann frei gesteuert werden. Die Leitung ist zwar nach dem Start an (H), sie kann aber ausgeschaltet werden (L). Ein Versuch mit einer invertiert angeschlossenen LED zeigt jedoch, dass die Leitung im Zustand low nicht im eigentlichen Sinne abgeschaltet ist, sondern eine negative Spannung abgibt.

Dasselbe ist auch mit der Leitung TXD möglich. Auch sie kann high oder low geschaltet werden, was allerdings durch das Programm Serial.prc nicht unterstützt wird. Der High-Zustand entspricht dem sog. Break-Zustand der seriellen Schnittstelle, der auch in Basic leicht erzeugt werden kann. Er wurde ursprünglich eingeführt, um eine Unterbrechung der Datenleitung simulieren zu können. In diesem Zustand können keine seriellen Daten versandt werden. Der Ruhepegel der TXD-Leitung ist negativ, die übliche Datenübertragung besteht aus kurzen positiven Impulsen genau definierter Länge.

Hier interessieren zunächst einmal die genaueren Daten der Ausgangsleitungen. Welche Spannungen liegen an, wieviel Strom kann geliefert werden, welche Verbraucher kann man anschließen? Dazu wird ein Messgerät angeschlossen. Ein einfaches Digital- oder Analogmultimeter reicht dazu aus. Zunächst wird die Leerlaufspannung gemessen, dann die Spannung an einem gegen Masse angeschlossenen Widerstand von 1 kOhm. Das Ergebnis zeigt die folgende Tabelle:

Aus den Messungen ergibt sich, dass die Ausgänge relativ kräftige Spannungsquellen darstellen. Theoretisch muss man einen Kurzschlussstrom von 50 mA erwarten. Die Praxis sieht jedoch etwas anders aus. An einem Palm M100 wurde festgestellt, dass bei einem Kurzschluss im Zustand high eine Strombegrenzung in Kraft tritt, die einen maximalen Strom von etwas 3 mA erlaubt. Im Zustand low dagegen fließen bei einem Kurzschluss etwa 20 mA. Hier soll nicht empfohlen werden, dass jeder Leser sein Gerät auf dieselbe Weise quält. Vielmehr ist hiermit stellvertretend für wahrscheinlich die meisten Geräte die Frage geklärt, welchen Strom man entnehmen kann und was im schlimmsten Fall passieren kann: Nämlich nichts. Es handelt sich um völlig ungefährliche Ströme, die die Schnittstelle nicht beschädigen können. Das ist ganz allgemein der Standard für jede RS232-Schnittstelle, auch für die des PCs. Die Ausgänge müssen Kurzschlüsse klaglos und ohne Zeitbegrenzung vertragen können.

Ein zweiter Test wurde mit zwei parallelen Widerständen von je 1 kOhm durchgeführt, also mit 500 Ohm. Bei dieser Belastung liefert eine Leitung in beiden Polaritäten eine Spannung von ca. 5 V bei einem Strom von ca. 10 mA.

Die Ausgänge eröffnen also die Möglichkeit, externe Elektronik direkt über die Schnittstelle zu versorgen. Man kann kleine Zusatzschaltungen bauen, die ohne eine eigene Stromversorgung auskommen. Aber man sollte nicht davon ausgehen, diese Stromversorgung sei besonders wirtschaftlich. Man muss sich vielmehr vorstellen, was im Palm geschieht. Zwei kleine Batterien mit zusammen 3 V versorgen das ganze Gerät. Ein Spannungsregler macht aus der Batteriespannung eine einigermaßen stabile Versorgungsspannung von 3,3 V für den Prozessor und die übrige Elektronik. Wenn die serielle Schnittstelle eingeschaltet wird, tritt ein zusätzlicher kleiner Spannungswandler in Aktion, der die Betriebsspannung auf ca. 6 V verdoppelt und zusätzlich auch noch -6 V herstellt. Dabei muss er für jedes Milliampere, dass nach außen abgegeben wird, zwei Milliampere vom ersten Spannungswandler beziehen. Der Batteriestrom kann dabei um bis zu 3 mA anwachsen. Versuche an der seriellen Schnittstelle führen dann leicht zu einer verkürzten Lebensdauer der Batterien.

Die Schnittstelle bietet auch die Chance, mehr als 6 V zu bekommen. Man braucht dazu einen Verbraucher nur zwischen einer Leitung im L-Zustand und einer im H-Zustand anzuschließen. Im Leerlauf erhält man so ca. 11,4 V. Wer allerdings in dieser Schaltung 2 mA abzweigt, der sollte gleich einmal diesen Strom mit dem Faktor 4 bis 6 multiplizieren, um sich die Belastung der Batterien vorzustellen.

12 Volt aus der Schnittstelle

Literatur: MSR mit PSoC-Mikrocontrollern