Enviar señales PWM por cable cat5

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Estoy trabajando en un proyecto de iluminación LED donde instalaré 20 cajas en un espacio, cada una con 4 LED (RGB e IR). Quiero conectar todas estas cajas a la placa central, la cual impulsará todos los LED usando Señales PWM.

----- Preguntas genéricas:

¿Puedo utilizar todos los cables en los pares trenzados para enviar señales PWM, o solo debo enviar una señal por par trenzado?

¿En qué medida se degradará la señal PWM con la distancia si se envían 4 u 8 señales diferentes?

¿Aumentar la corriente (a 200ma o 400ma) dañará la señal (estoy considerando conducir los LED con la señal, directamente fuera del cable)?

¿Debo enviar la misma señal por ambos cables en un par trenzado, o debo tirar uno de los cables alto (5v) o bajo (0v)?

----- Pregunta de bonificación y especificaciones del proyecto:

No filtraré la señal. En cuanto a la precisión, el costo es una preocupación importante para este proyecto (tenemos un presupuesto de cadena de zapatos, por lo que la complejidad limitará el número de cajas que podemos instalar). La variación del 10% en la salida de LED entre las cajas es ideal (eso nos permitirá casi Mostrar colores de estilo hexadecimal #fff.)

Estaré utilizando matrices de transistores para recibir la señal PWM y suministrar alimentación a los LED. ¿Puedo evitar que necesite un circuito dentro de las cajas individuales colocando mis conjuntos de transistores en la placa central, a 20 pies de distancia?

    
pregunta Hoytman

2 respuestas

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Si intentara enviar PWM sobre par trenzado, tomaría cada señal PWM, la enviaría a un controlador diferencial y luego la conectaría a un par trenzado. Entonces, podrías obtener cuatro como máximo en un solo cable Cat5 si lo haces de esta manera. Esto es suponiendo una frecuencia PWM de < 100kHz o algo así.

Lo que obtengo de tu pregunta es que tienes un grupo de cajas remotas que contienen LED que son controlados por algún tipo de matriz de transistores que responden a la señal de entrada de PWM. Mi idea inicial es "mejorar" su problema / diseño para que, en lugar de enviar PWM a una larga distancia, envíe un comando a través de algún bus (RS-422/485, CAN, etc.) a cada casilla que dice "ir a PWM x ", y luego dentro de la caja, el camino para el PWM a su controlador es muy corto. De esta manera, puede enviar su información "real" (ciclo de trabajo PWM deseado) en una forma elástica potencialmente corregible de errores en largas distancias. Un MCU o procesador local que lo toma, y genera la señal PWM requerida con un viaje corto a los controladores LED. Comprendo que esto aumenta la complejidad, el costo y requiere más hardware.

En cuanto a los límites de distancia, si hace lo que sugerí y utiliza un sistema basado en RS-422/485, puede hacer referencia a las notas de aplicación sobre ese tema que pueden describir la red en términos de terminación, carga máxima de unidades y distancias. - TI tiene una guía de diseño RS-422 que es útil. Si tiene muchas casillas que hacen lo mismo, RS-422/485 también le permitirá hacer "múltiples caídas", y puede hacer que muchos nodos eliminen la señal según sea necesario.

EDIT : veo que has actualizado tu pregunta:

  1. No enviaría dos señales separadas de un solo extremo por un par trenzado. Entonces, en un cable Cat5 convencional, diría que está limitado a 4 señales únicas. Use el escudo como su retorno a tierra, o sacrifique un par por tierra.

  2. El número de señales no debería importar tanto si sigues lo que dije en el # 1.

  3. Sí, hay un límite de distancia práctico. Dependerá de cómo elija enviar las señales (es decir, si utiliza RS-422/485, haga referencia a esa especificación / notas de la aplicación)

  4. Debes usar cada par trenzado de manera diferencial.

  5. No separaría las matrices de transistores de los LED a una gran distancia, porque entonces tendremos altas corrientes de conmutación a larga distancia, lo que no es una buena idea.

respondido por el Krunal Desai
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Si utiliza controladores y receptores CMOS LVDS muy económicos, con la terminación adecuada, puede controlar fácilmente 1 señal por par, y tal vez reservar un par para referencia de tierra. Unas pocas decenas de medidores no deberían ser un problema, pero el LVDS puede no ser tan resistente al daño de ESD como el bipolar RS485.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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