Двунаправленная двуполярная линия передачи

[Aheir]

Доброго дня!
Вопрос в следующем. Есть устройство, которое надо подружить с микроконтроллером. Физический интерфейс устройства - 2 провода: сигнальный и земля.
По сигнальному проводу к устройству могут передаваться данные закодированные как импульсами положительного напряжения (+5В), так и отрицательного (-5В), от устройства получаем данные исключительно в положительной области...
Внимание, вопрос: как это реализовать физически? Двуполярный источник питания - не проблема.
Как я это себе вижу, надо организовать линию в высокоимпедансном состоянии с возножностью подключения ее к +/-5В.

[Alexey_B]

ну например как на приложенном рисунке. Только я забыл дорисовать конденсаторы обвязки max232 и диод защиты от отрицательных полярностей напряжения идущего к мк.

[Aheir]

Alexey, спасибо за схему, сам уже задумался об использовании MAX232, причем на одной микросхеме удастся сделать и связь с РС, и этот инвертор..

Abakt, спасибо за участие, но когда же Вы научитесь читать вопросы?
Скажите, при чем здесь тайминги вообще и протокол обмена в частности, если я спрашиваю о физической реализации интерфейса?

Если кому интересно, то это попытка реализовать протокол работы АСУДД - автоматической системы управления дорожным движением.

[Aheir]

Я тут подумал (да-да, не смейтесь, бывает иногда и такое... ),
что MAX232 формирует вроде как импульсы -10/+10В, т.е. в состоянии, когда у нее на выходе около 0 она быть не может..
Следовательно, в средней точке я буду иметь либо -5, либо +5В, что не есть хорошо...

[Мышонок]

Мой вопрос: какова длина данной линии связи?

[Телерадиокошак]

Aheir, я правильно понимаю, что на линии вашего устройства может быть три состояния: +5, -5 и 0? Если да, тогда MAX232 мимо. Нуля он на выходе RS232 не сделает.
На мой взгляд, самым простым было бы использование сумматора. Если на обоих входах 0, то, соответсвенно, на выходе тоже 0. Если на одном их входов +5, на другом 0, то на выходе сумматора, будет +5. Если на обоих входах +5, то на выходе 10. Далее, подключаем землю устройства на +5 питания сумматора. Таким образом 10 вольт на выходе сумматора превратятся в 5В на устройстве, 5в -в 0, и 0В, соответсвенно, в -5. Одна проблема -- я не уверен, что есть аналоговые сумматоры с Z-состоянием выходов. Может быть, транзистор какой-нибудь полевой удастся прикрутить, чтобы отключать выходы сумматора на время передачи от устройства?

tych, двухполярные сигналы гораздо более помехоустойчивы, чем однополярные, потому и используются, например, в RS232, RS485. Тут прав мышонок.

[Aheir]

Да, всем стоять-бояццо, слухать сюды...

Для особо неугомонных типа tych, говорю еще раз: ЕСТЬ УСТРОЙСТВО, которое надо подружить с микроконтроллером. Еще раз: устройство уже ЕСТЬ, и ему НЕОБХОДИМО присутствие на линии связи отрицательного импульса. Сразу часть вопросов отпала, правда ведь?
В данном контексте "возможно", "наверное", "если бы", "было бы лучше" и т.п. идут лесом, над интерфейсом мы не властны, его просто надо реализовать.

Далее.
Длина линии связи в пределах 50м.
MAX232 действительно не годится, к сожалению, возможно, его удастся использовать в качестве источника отрицательного напряжения.
Насчет сумматора - идея интересная, надо подумать.
Повторюсь опять же, это протокол АСУДД.
Как это должно быть - на рисунке.

[ARV]

Есть такая микросхема К561КП2 - в ней 2 аналоговых (двуполярных) мультиплексора, управляемых КМОП-логическим уровнем. Подаем на один вход одного мультиплексора +5В, на второй вход -5В, остальные на землю, питание на микросхему даем двуполярное плюс-минус 5В. При помощи адресных входов (их 2) управляем мультиплексором: подаем 00 - на выходе +5В, 01 - на выходе -5В, другие комбинации - на выходе земля, т.е. 0. Задача решена.
Вопросы есть?

[Мышонок]

50м для интерфейса на основе RS232 (MAX232 как раз на него ориентирован), и потенциального пожалуй многовато. Скорости какие?

Пока предварительно скажу: на 50м лучше что-то другое: дифференциальный или токовая петля.

[tych]

Скорости какие?

100 бит в сек.

[ARV]

Устал я... 90% постов свидетельствуют о том, что автора никто не слушает, все обсуждают свои собственные способы, не обращая на него внимания...
МАХ232 выдает в типовом включении плюс-минус 9 вольт. Можно заставить его работать и нестандартно, но к чему это?!
Токовая петля, дифференциальные линии - это ведь не то, что нужно - параметры сигнала четко определены... К чему фантазии?
Есть масса простых способов подать в линию двуполярные импульсы с промежуточным нулем: кроме предложенного мною есть еще ОУ, транзисторные схемы... Может, о них поговорим? Все больше пользы тому, кто просил помощи...
Не зачем демонстрировать свою эрудированность друг перед другом - мы уже все про друг друга все знаем или догадываемся... Давайте по делу, а?

[Мышонок]

tych, вопрос адресован не тебе. Скорости 100 бит/с (бод) стандартами не предусмотрено. Есть 75 или 110 бит/с (бод). Если ты имеешь в виду информационную скорость, тогда возможно, 100 бит/с и будет при 110 бит/с электрической.

[Мышонок]

Токовая петля, дифференциальные линии - это ведь не то, что нужно - параметры сигнала четко определены... К чему фантазии?

Вопрос в длине и конструкции самой линии связи и скорости передачи информации. К сожалению, иногда задание дают люди, некомпетентные в каких-либо областях, но сталкивающиеся с этими областями по своей должности (или деньгам).

[tych]

Ну например :

один драйвер max232 создает через резистор стабилитрон и диод -5 вольт на резисторе подключеном к линии.

Второй драйвер через такуюже цепочку создает +5 вольт.

Когда драйверы находятся в противоположном рабочему состоянии то резистор создает 0 на линии.

Включив оба драйвера можно активный 0 создать на линии без подключения к ней резистора.

[Aheir]

А че в первом сообщении постеснялся написать об этом ?

Не "че", а "что"... Смотрим первое сообщение... Третье предложение... Слова №6 и №7, считая предлоги: "есть устройство..."

А вообще - флуда немеряно, толку - 3-4 поста, сейчас все повычищу, потом отвечу на оставшиеся вопросы..

[tych]

к устройству могут передаваться данные закодированные как импульсами положительного напряжения (+5В), так и отрицательного (-5В),

Именно МОГУТ. Если "Посетители могут доехать автобусами как с номером 3 так и с номером 5" - это значит посетителю достаточно одно из автобусов чтоб доехать куда надо. Необходимости в двух автобусах НЕТ.

[Aheir]

Все, хватит, tych... Еще раз, есть готовое устройство, и если оно МОЖЕТ принимать данные в отрицательной области, мы ДОЛЖНЫ обеспечить такую возможность. Еще есть вопросы?
Вы знаете, кроме даташитов есть еще художественная литература.. Там все не так однозначно, но пониманию сути в ходе человеческого общения весьма способствует... Почему-то только у Вас возник вопрос относительно отрицательной области, остальным вроде как все было понятно изначально. Впрочем, Вы нашли хороший повод для разговора, так что вцелом все довольны...

ARV: спасибо, и за "по делу" и за поддержку.

К делу.
Надо: уметь выдавать в линию +5, -5, 0 и слушать линию (т.е. переводить в z-состояние)
Скорость передачи 100бит/сек, длину линии считаем 50м, выполнена телефонной лапшой (к примеру).

Так что "не пилим опилки", схемы на транзисторах и ОУ приветствуются, интерфейс больше не обсуждается.

[Мышонок]

Кое-что удалось нарыть, в суть пока особо не вникал:

1) Попалось в "Радио" №2-1987, с.59: Двусторонняя линия связи.

2) У нас есть специализированные микросхемы передатчиков серии 1102АП, аналоги серий SN55/SN75 Texac Instruments. Также к ним приплутались 155(ЛП7, ЛИ5, ЛА18, ЛЛ2) и 559ИП4. По моим данным эти микросхемы не закрыты для новых разработок. Соответственно приёмники: 559ИП2 (DS7640 фирма NSC), 559ИП7 (8T24 фирма Segnetics), SN75115, SN75124.

170-я серия для построения интерфейсов по-моему устарела. Более точных данных у меня нет.

Подробнее можно глянуть: Пухальский Г.И., Новосельцева Т.Я. Проектирование дискретных устройств на интегральных микросхемах: Справочник.-М.:Радио и связь, 1990.

3) Советую "прошвырнуться" по журналу: Современные технологии автоматизации (СТА) - там много интересного по этому поводу имеется.

[tych]

Для защиты желательно заземлить вход линии симметричным TVS диодом на 6.8 вольт. Совсем хорошо добавить резистор 10 Ом между линией и TVS.

[ARV]

Почему вы обсасываете схему с МАХ232, хотя она полна извратов - это видно по приложенной схеме - куча диодов-резисторв и т.п., но ни слова не скажете о моем предложении - с мультиплексором? Уж куда проще-то... Хотя бы по недостаткам прошлись бы... (я о них знаю, но не знаю, критичны ли они для этой задачи).