Cableado de sensores simples a 5-20 pies de una uC - puntas y errores; Cables UTP vs STP

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La situación: usando un simple microcontrolador (por ejemplo: 5V Arduino Pro Micro) que necesita leer algunos sensores ubicados a una distancia de 5 a 20 pies a través de cables. (Este es un controlador de área de almacenamiento / garaje).

Los sensores: interruptores (botón pulsador o lámina magnética), resistencia (resistencia dependiente de la luz para leer los niveles de luz) y detectores de movimiento PIR. Sí, podría usar una red inalámbrica de microcontroladores y simplemente ejecutar CA a una fuente de alimentación para cada uno; o una red cableada. Pero quería que fuera simple, barato y rápido de construir.

Me gustaría una revisión de la realidad de mis pensamientos sobre cómo hacer esto:

1) Para leer un interruptor remoto: cable de dos hilos al interruptor; en el extremo de la uC, un cable a tierra y el otro a un pin de entrada y una resistencia de extracción a Vcc. Utilice un pullup externo de menor impedancia en lugar del pullup interno, para obtener más resistencia al ruido.

2) Para leer un LDR remoto, básicamente lo mismo, pero usando un pin de entrada analógica y tratando el pullup LDR + como un divisor de voltaje.

3) Para leer un PIR remoto: tres cables: VCC, tierra y la señal de detección de nivel lógico desde el PIR hasta un pin digital de entrada en la uC. Estos sensores PIR generalmente usan muy poca corriente, por lo que la caída de voltaje en la línea de alimentación no es una gran preocupación.

Cables: en el caso más simple, solo use un cable telefónico de 4 conductores del que tengo un carrete. Sin embargo, podría cortar un cable Ethernet Cat 5 (UTP), utilizando pares trenzados. En el caso del PIR, use dos pares para potencia / tierra y para señal / tierra. ¿Eso ayudaría?

O podría obtener algo de STP (par trenzado blindado) y cablearlo de la misma manera, excepto que también conecte a tierra el blindaje solo en el extremo uC. (¿Quizás a tierra?) ¿Ayudaría eso protegiendo los conductores de RF y 60 Hz, o simplemente agregaría capacitancia y empeoraría la situación?

También, estoy un poco preocupado por el cable de señal de un PIR remoto, como se describe, podría ser una impedancia bastante alta y captar fácilmente el zumbido. Me pregunto si una resistencia en línea de pequeño valor ayudaría a reducir los reflejos, o si las resistencias de mayor valor a tierra y / o potencia ayudarían a desinvitar a los gremlins.

¿Quizás algunas mayúsculas grandes y pequeñas en las entradas de alimentación del PIR?

Nuevamente, estoy hablando de 5 a 20 pies y velocidades muy bajas. Por lo tanto, está más allá de lo normal de chip a chip o de chip a distancias de sensores, pero no llega al RS-485 obligatorio. En este caso, estoy pensando que se puede hacer con la elección correcta del cable, y tal vez con algunos pasivos pequeños, sin necesidad de múltiples UCs con múltiples fuentes de alimentación y transceptores de comunicación y un protocolo de red, solo algunos cables y resistencias juiciosas. / p>

¿Sí?

    
pregunta Zeph

1 respuesta

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Esto es esencialmente lo que hacen los sistemas de alarma comerciales: energía de corriente, tierra y un par de cables de señal a sensores y teclados. Ni siquiera ejecutan un par trenzado, porque no están enviando datos (excepto el teclado, por supuesto, e incluso entonces rara vez molestan).

Los sensores del sistema de alarma señalizan con un simple divisor de voltaje. Cuando el sensor se desconecta, el voltaje cambia de su estado inactivo y el panel emite la alarma.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

No veo ninguna razón por la que no pueda hacer lo mismo con sus interruptores y PIR (que, si se trata de un PIR comercial "normal", debe tener un relé NO que se mantiene cerrado hasta que el sensor se dispara (o pierde poder)). El LDR puede funcionar de la misma manera, pero si desea medir el nivel de luz, deberá prestar más atención que solo buscar excursiones de voltaje fuera del rango de inactividad.

Simplemente alimenta las señales a las entradas analógicas del toyduino.

    
respondido por el markt

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