Jak spravne osetrit vstup RS485 prevodniku

[Andrej Jancura]

Komentar v maily

-----Original Message-----
From: hw-list-bounces@list.hw.cz [mailto:hw-list-bounces@list.hw.cz] On
Behalf Of HW CNCnet.info
Sent: Sunday, December 07, 2008 9:17 PM
To: HW-news
Subject: Re: Jak spravne osetrit vstup RS485 prevodniku

Zkusim to nejak specifikovat do mailu p.Jancury...
======================================================================
Radek Vicek
======================================================================
http://www.cncnet.info - problematika CNC a automatizace
http://www.jakjevenku.info - webová meteostanice


Andrej Jancura napsal(a):
> Pani,
> 
> Ak dovolite, par poznamok.
> 
> 1) Preco sa babrete s prepacenim s hovadinami, ale zakladnu otazku, aka je
> vlastne topologia siete a ake prenosove rychlosti sa budu pouzivat, nad
tym
> ste sa nezamysleli ani jeden...?

To jsem uz psal - je to urceno prevazne jako meteostanice - samozrejme 
master jednotka bude univerzal - tedy z ni pujde kabel do meteobudky, 
kde bude vetsina mericich modulu. Samozrejme nektere moduly asi nemusi 
byt primo v budce, ale v dosahu. Nelze samozrejme vyloucit i jinou 
topologii, treba ze linka bude master jednotkou probihat a merit se bude 
na druhe strane baraku take. Rozhodne ne zadna hvezda - nebo spis u me 
ne - jak si to kdo splaca je jeho vec.

> Jedine co tu padlo je master, 50m kabla, n meracich modulov... No tych 50m
> je od domu do jednej budky alebo to bude co m-meracich budok to m x 50m.
> Dalej aka komunikacna rychlost? Asi prve parametre navrhu ochrany...

Komunikacni rychlost vam nereknu, ale rozhodne bude vic nez nizka. Meri 
se zhruba v intervalu 1x minutu. Objem dat je vicemene vzdy jen par byte 
+ nejaky obalovaci protokol samozrejme musim stihnout ve te dobe vsechny 
moduly. O vlastnim protokolu nemam jasno - mozna se kouknu na ten od 
p.Pouchy (pokud je jeste specifikace volna), ale pokud by byla 
implementace nejak narocna tak klidne si upletu neco sveho. Planuji 
totiz skusit na nektere moduly i ty malicke PIC10Fxxx - na nejake 
pocitani blesku, otacek merice vetru atd. jsou myslim idelani a tam neni 
moc prostoru v pameti.

*   Myslim si, ze pokial si tuna nepovies presne, co je mozne a co nie, mozu
byt neskor problemy. Ide hlavne o to, aby si si povedal, ako to bude vo
vnutri tej budky. Mne to vychadza tak, ze by som skusil nieco ako
motherboard, kde by si mal DC-DC, RS485, komunikacny MCU. Pokial si to dobre
navrhnes, tak by si sa mohol dostat do cca. 15mA, co si myslim, ze je zhruba
minimalna zataz pre DC-DC menice. Ostatne moduly v budke by si mohol
vyriesit bud cez SPI alebo I2C, podla toho ake prevodniky a cidla potrebujes
obsluzit. MCU z rodiny PIC16F690 okolo 1EUR maju MSSP teda bud I2C alebo SPI
idealne pre to co potrebujes. Najvacsi problem pri 10Fxxx je to ze nemaju
INT a to sa potom zle programuje interface, ak uz chces z praktickeho
hladiska radsej pouzi 12F675 alebo nieco podobne tiez su v DIP8.

Co sa tyka protokolu, pocet cidiel x 2 byte, co je 16 bitovy vysledok
prevodu, k tomu nejaka hlavicka + CRC. To je minimalny pocet byte, ktore
musis preniest z jednej budky. Prepocet si urobis v master-module.

Topologia, aby to chodilo ok, tak pamataj na to, ze manual sa cita ako
posledny, ak sa vobec cita. Dlzky kablov, radsej zvolit 2x dlhsie, ako su
uvedene v navode. Problem je ten, ze kazdy si to moze zapojit ako chce a Ty
budes potom vypisovat emaily, ze si to maju zapojit inak... Technicky inak
sa riesi prisposobenie a zakoncenie v hviezde, inak ak su zavesene moduly
postupne na jeden kabel. A to ze si niekto zapoji master do stredu, to mozes
brat ako fakt. Ako si si vsimol pouzil som terminy prisposobenie a
zakoncenie...


> 
> 2) Napajanie, su aj ine moznosti ako vyriesit cely problem. Ja by som
zvolil
> DC/DC na 24V, DC/DC 12V a klasicky stabilizator 7805. Problem je, ze
> vystupne napatie DC/DC na prazdno nie je 5V. Ak by elektronika bola
3.3V...
> Ochrany zase podla topologie. Predpokladam, ze to cele nie je low power
> zariadenie.

Nevim co uz je low-power a co neni, ale SHTxx ma prumernou spotrebu 
28uA. AD prevodnik v okamziku mereni 0.8mA (merim po dobu cca 10s), ale 
ve stand-by (zhruba 50s) jen 1nA. Jediny tlakomer zere kolem 7mA. To je 
stav, ktery je ted.
Navic k tomu pribudou ted jen MCU (pocitam vse v provedeni nanoWat od 
PICu) a ty prevodniky RS485. Takze rozhodne vsechno navic je nutne 
zvazit. Pokud bych mel vse resit DC/DC menicem na kazdem modulu tak mam 
obavu, ze uz by to mohlo byt znat. Momentalne merim teplotu na 0.01stC a 
jsou tak citliva, ze poznam z RH a teploty behem 1 minuty zda nekdo 
prisel do mistnosti kde je cidlo.

*  Ako som napisal vyssie, ked pouzijes DC-DC menic, musis pamatat na
minimalnu spotrebu menica. Okrem toho maju velke zvlnenie vystupneho
napatia. Mozno by stalo za uvahu pouzit LDO a dostatocne vysoke napajacie
napatie a vhodne vstupne obvody. Musis opat zvazit sam. Takze ak chces nieco
s oddelenou RS485, pozri sa po niecom itegrovanom, inak sa dostanes na
konstrukciu so spinanym zdrojom. Okrem toho tie hotove splnaju aj ine
parametre, napr. izolacnu pevnost... Ale stoja viacej, mozno ked to cele
preratas vyjde to inak.


> 3) Konstrukcia mechanicka, myslim mechaniku a rozlozenie suciastok na PCB,
> podla toho, ako bude vyzerat teplotne pole v budke...

V zadnem pripade to nebude jedna deska - chci aby to byly nezavisle 
moduly, kde pripojim zem, A, B a napajeni.

*  Dve mozne riesenia som Ti nacrtol. Takze si to cele precitaj este raz.


> 4) Vyber suciastok, naozaj sa potrebuje 16 bitovy ADC? Aby sa nestalo, ze
to
> vyrobite a bude to nerozchoditelne podla povodnych predstav...

Ted uz nejde o predstavy - cil je dosahnout stejneho stavu jako je ted.
Abyste mel predstavu o tom, jak to meri ted tak tady je 30min zaznam 
ctyr velicin z okamziku kdy kolem me meteostanice probehlo cca 1km male 
tornado nebo vzdusny vir:
http://www.jakjevenku.info/meteo_h_all_od_do.php?odd=2007-09-28&odh=13:12:00
&dod=2007-09-28&doh=13:42:00&stanice=cb
zde je povidani k tomu jevu na webu CHMI:
http://www.chmi.cz/torn/cases/20070928//20070928.html (je tam i graf 
tlaku z mych stranek)
Odkaz na celou meteo je v mem podpisu pokud by to nekoho zajimalo.

To co nevyhovuje je fyzicke provedeni - sbernice I2C na 15m neni idelani 
stav, prestoze za dva roky se nestalo, ze by byl problem. Stejne tak 
mereni osvetleni na takhle dlouhem kabelu neni prilis koser.

*  Som si to pozrel, ale presnost s ktorou merias z nich moc vycitat nejde.


Co se tyka 16b prevodniku - byt by nemusel, ale cidlo tlaku poskytuje 
vetsinu hodnot kolem napeti 4V a jak jsem si vyzkousel tak kazda vetsi 
obvodova slozitost (posunuti nuly abych zmensil rozsah) zhorsovala 
teplotni stabilitu. Ted to bude o to horsi, ze bude prevodnik mozna 
venku (neni to ale podminkou - muze byt umisten vedle masteru v dome). 
Je velky problem korigovat do merici chybu prave pri mereni tlaku. 
Samotny tlak se uz sam o sobe prepocitava podle nadm. vysky a take podle 
teploty vzduchu. Zatim je nejlepsi reseni vzit AD7680 a k nemu povesit 
nap. referenci, ze ktere je napajeno i samotne cidlo tlaku. Jsou to 
prakticky jen tri soucastky (ty zasadni).

*  Pozri sa, jedno je specifikacia pracovnych podmienok toho cidla. Ak ho
zapojis zle, tak mozes robit co chces, uz to nikdy nedozenies. Takze skus sa
pozriet po AD7710, ten ma pre analogovu cast +-5V alebo 10V, ked uz Tvoje
cidlo pracuje pri 4V predpokladam ze 5V asi nebude jeho optimalne pracovne
napatie.


Krome tlakomeru je jasne, ze vsechny moduly musi byt schopne vydrzet 
rozsah -40 az 50stC a RH od 20 do 100%.

*  A videl si niekedy ako vyzera PCB pri -40C... 

A.