UART и длинный кабель.

DX168B

Здрасте всем. У меня возникла небольшая проблема. Нужно соединить 2 МК
типа AT90S2313 по UART, причём на расстоянии не менее 50 метров.
Кабель с 4мя жилами и экранированный. Как технически это реализовать правильно?
На собранных девайсах имеются 2 напряжения - 5В и 12В. Можно было бы
тупо соединить их напрямую RX1 - TX2, TX1 - RX2, но для таких расстояний это против
всех правил, да и работать будет нестабильно. Если ещё и будет работать.

Ваши предложения?

Реклама

Meteor

Первое что приходит на ум - RS232 со скоростями не выше 4800 бит/с. Далее RS422|485 там скорости повыше, помехозащищенность лучше...

Реклама

Секретный кот

У меня примерно в подобных условиях довольно устойчиво работал на 2400 линк, "умощнённый" транзисторными ключами с подтяжкой на +12В. После замены на RS485 работает на 38400 без проблем (хотя выше просто не пробовал)

Digikey

Лучше RS-422,
например:

-ADM488 (приемник+передатчик) по 1 шт. на МК
-возле входов приемников цепочка: последовательно соединенные 91 Ом и 0.1 мкф
-кабель UTP (ethernet - витая пара; выходы передатчика соединяются со входами приемника, - каждый по своей паре)

питание : 5В
скорость: для USART вашего МК - любая
расстояние: сотни метров

PS. Если поблизости и/или на сетевых фидерах могут возникать импульсные или ВЧ помехи понадобятся дополнительные меры защиты от синфазных токов.
Землю разводите так, чтобы только в единственном месте соединялись: сигнальная земля платы, земляной провод БП, внешние земляные провода(если есть) и оплетка кабеля. Земляные цепи - площадью (сечением) побольше.

Реклама

Modest

Можно напряжение повысить по возможности. Ещё вариант - ставить репитеры.

Реклама

Modest

Я тут новенький, и извеняюсь если не там спрашиваю.
Ктонить подключал например к одному мк сразу два мк по UART?
Или к компу два мк по UART?

Реклама

Meteor

Modest писал(а):Ктонить подключал например к одному мк сразу два мк по UART?
Или к компу два мк по UART?

Напрямую два МК по UART'у подключать нельзя. Надо разязывать передатчики, чтобы их выходы не влияли друг на друга.

Modest

Meteor не подскажешь чем развязать? Конкретные схемы есть?
Если нет будем сочинять чёнить своё, если есть то неплохо было бы взглянуть. Оч надо.
Спасибо за ответ.

DX168B

А если транзюками усилить? (транзисторы питать от 12 вольт) Ну и подтяжку резисторами организовать?
Кабель экранированный - оплётку на "массу" поставить и он не витой, то есть это не UTP

Digikey писал(а):Лучше RS-422,
например:

-ADM488 (приемник+передатчик) по 1 шт. на МК
.

Скачал даташит, поинтересуюсь.

Секретный кот

Modest писал(а):Ктонить подключал например к одному мк сразу два мк по UART?
Или к компу два мк по UART?

Подключал. Собственно при помощи обоих вариантов, описанных мной в предыдущем посте. Из которых RS485 предпочтительнее.

Modest

А без дополнительной обвязки? я имею в виду без микрух?

Modest

DX168B Смысл ткой что чем выше амплитуда сигнала тем выше помехозащищённость.

DX168B

Понятно. Значит и дальность будет больше.
Посмотрел даташит на UART трансивер ADM488 - простой усилитель с CMOS выходом
Значит буду транзисторными ключами усиливать.
Усилители буду делать с каскадами ограничителя напряжения на выходе(в сторону МК)
То есть, чтобы независимо от амплитуды в кабеле - в МК попадал сигнал нужной ему
амплитуды. То есть такие каскады я буду встраивать в приёмники МК. А на передатчики -
обычные ключи. Осталось только подумать на счёт помехозащищенности от ВЧ помех и
защите от статического электричества.

DX168B

Я повторяю, линия будет работать в нестандартных условиях при нестандартной длинне
+ это ответственное оборудование, не должно быть даже кратковременных сбоев.
Кабель будет проходить на большой высоте, и он длинный. Как правило на больших высотах
в проводах может возникнуть разность потенциалов, относительно земли. Что для цифровой техники не очень хорошо. Нужны наверное будут разрядники и кондёры.
А при разработке схемы я уже учел, что в передаче данных будут участвовать как положительные, так и отрицательные токи относительно массы.
К стати, есть у меня парочка МК с USI интерфейсом, как на счёт них? Есть предложения?

Meteor

А "разруливание коллизий" учтено?
Боюсь что нет.

DX168B

В программах МК учтено. Тоже важный вариант. Устройства обмениваются данными,
всё работает. Скорость 9600 б. Выше и не надо. Кадры читаются нормально бит за битом.
Вопрос только в том, как удлинить кабель и передавать данные без потерь по нему.
Ну и меры защиты от помех. Девайсы проверял на проводе длиной 2 метра. Работает
отлично.

DX168B

Почитаю, так как я больше имею опыта работы с параллельной передачей данных.
Даже соорудил несколько собственных протоколов обмена данными.

С последовательными не сильно сталкивался. Знаю принцип работы, 2 раза приходилось
курить MAXIM'ку, так как необходим был COM порт. Ну и естественно всех тонкостей
UART/USART/USI пока не знаю, но работоспособные устройства с этими интерфесами удалось собрать.

avreal

DX168B писал(а):Значит буду транзисторными ключами усиливать.
Усилители буду делать с каскадами ограничителя напряжения на выходе(в сторону МК).

Ща я может чего-то "времён Очаковских да покоренья Крыма" посоветую, но, раз достижимая простыми транзисторными ключами с 12-вольтовым размахом скорость устраивает - погуглите digital current loop.
У меня оно работало на 19200 на километре, на 9600 на двух - это по "четвёрке", выделенной телефонистами завода, по цехам шло.

Берёте свой транзисторный ключ, с коллектора в линию резистор 470-510 Ом (это для 12В питания).
На приёме ставите фотодиод оптрона.
Т.е. в линию передаётся ток, а не напряжение, напряжение на линии меняется меньше и перезаряд ёмкости линии влияет не так сильно.
Фотодиод оптрона зашунтировать резистором где-то 330..470 Ом - в результате при наводке, порождающей ток в витой паре до 3..4 мА фотодиод даже не чихнёт. Ещё зашунтировать фотодиод обратно включенным диодом - это проитив деградации фотодиода из-за выбросов напряжения обратной полярности.

Когда-то был очень распространённый интерфейс, RS422/RS485 его только скоростью вытеснили, но если она не нужна - то почему бы и нет?

avreal

Да с миди понятно, ещё кое-где CL встречается, но раньше к практически любому компу были серийные платы с ним, UART чаще был именно CL, чем RS232, не говоря уже о прочих. А сейчас чаще RS485 чем RS232, а CL в отдельных нишах затаился.

Digikey

avreal писал(а):я может чего-то "времён Очаковских да покоренья Крыма" посоветую...

Почему?! Отличное предложение. По соотношению цена/ттх/доступность деталей, думаю на 1-м месте.
Как это устроено можно посмотреть в приложении. Там линия связи полностью отвязана от сигнальных цепей,- для надежной работы это плюс. Передающий оптрон можно взять 6N138, приемный - 6N137, впрочем, здесь вариантов масса. Характерные цены 0.3-0.6 $/шт.

avreal писал(а):...напряжение на линии меняется меньше и перезаряд ёмкости линии влияет не так сильно...

А вот здесь не могу согласится, т.к. согласованная на свой импеданс линия (витая пара) представляет чисто активное сопротивление Z=R (никаких реактивных составляющих, в том числе Zc - нет)

DX168B писал(а):Кабель будет проходить на большой высоте, и он длинный...

Если это действительно так и кабель будет снаружи, между зданиями, то надежным не будет ни одно из вышеперечисленных решений. Более-менее приличная, не очень далекая гроза может вывести электронику из строя (о прямом разряде в кабель я молчу)

DX168B писал(а):...это ответственное оборудование...

Если и это так, то возможно имеет смысл поставить оптические передатчики/приемники и соединиться по оптическому кабелю. Например, я когда-то использовал HFBR1521/HFBR2521 от Agilent (HP) и их же POF-кабель.