Creando un bucle de corriente digital encadenado

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Necesito enviar algunos datos digitales y energía para larga distancia (alrededor de 60 metros) usando solo 3 cables.

La velocidad de los datos es baja, algo así como 100bps es suficiente, 1000bps sería perfecto (12.5Bps y 125Bps).

Siempre hay un transmisor y varios receptores (la cantidad puede cambiar en cualquier momento), por lo que la transmisión siempre está en la misma dirección.

El transmisor y los receptores se basan en ATMega uC. Mi idea es usar el bucle actual aquí, sin embargo, no puedo usar solo un bucle, porque entonces tendría que usar alguna terminación en el último receptor, que no puedo. Así que estoy pensando en crear múltiples bucles actuales, para que cada receptor retransmita datos al siguiente bucle actual.

¿Cuál es la forma más sencilla de crear transmisores digitales de corriente confiables?

La corriente en sí no importa en realidad, puede ser clásica 4-20mA, o algo menos que eso, ya que transmitirá señales digitales. Lo que obtuve por ahora es LM317 como fuente de corriente con resistencia conmutable (con MOSFET), así que obtengo una salida de 4 o 20 mA, pero tal vez haya una forma más fácil.

Como receptor tengo optoacopladores, lo cual, una vez más, no estoy seguro de que sea la mejor manera de lograrlo. Probablemente aquí sea más fácil usar la resistencia entre la línea de datos y el suelo como receptor.

RS232 no se aplica aquí debido a la caída de voltaje que se producirá entre dos cables de alimentación, por lo que en el último receptor obtendré, por ejemplo, {+ 20V, -4V} en lugar de {+ 12V, -12V}

    
pregunta mily20001

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Debido a su baja velocidad de datos y comunicaciones unidireccionales, puede salirse de la señalización de voltaje en un bus común, siempre que se asegure de reducir las pendientes de transición de subida / bajada para evitar EMI y reflexiones, y tener en cuenta la caída de voltaje en su retorno a tierra.

Un controlador RS232 lento, como éste , tiene un tiempo de subida de ~ 2µs lo que implica una longitud de onda de más de 1 km si tiene en cuenta las velocidades de propagación del cable. Eso significa que puede escapar sin terminación para su recorrido de cable de 100 metros (todavía agregaría cierta resistencia para aumentar las pérdidas y atenuar aún más las reflexiones).

Para compensar la caída de tierra, la solución más fácil es acoplar capacitivamente el cable y agregar un par de diodos para restaurar su DC a los niveles adecuados. Al igual que esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Mientras no haya demasiada atenuación, tendría niveles de señal RS-232 completos en sus receptores y realmente podría usar el protocolo RS-232 normal de retorno a cero. Los condensadores agregan una carga mínima a la línea, excepto cuando hay una gran discrepancia de CC (temporal) de un receptor al cable. Ajuste el divisor de voltaje para asegurarse de que sus niveles de voltaje sean suficientes para cruzar los umbrales del receptor RS-232. Alternativamente, puede utilizar la codificación Manchester con un controlador RS-232 para eliminar cualquier necesidad de recuperación de CC.

Un problema mayor es tratar con longitud del cable . El estándar RS-232 puede ser marginal para esto, pero podría alejarse (1) reduciendo la capacitancia de su cable y / o (2) incrementando la fuerza de la unidad, por ejemplo, colocando un par de controladores de línea en paralelo.

Si está realizando comunicaciones punto a punto de forma encadenada, no veo por qué necesitaría un bucle de corriente (especialmente cuando el retorno del bucle es su terreno, lo que anula cualquier ruido). (ventajas de inmunidad) utilice pares de transmisor / receptor RS-232 como repetidores en el cable. Dado que los motivos de retorno serán locales, el aumento general del voltaje de tierra no sería significativo para cada enlace.

    
respondido por el Edgar Brown

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