Возможность реализации однопроводного интерфейса.

[IZEVS]

Подумал, прикинул, реализовать сложно и помехозащищенности никакой. Новая идея, со стороны мастера смешиваем питание +5В с синусом (0, +5В) 1МГц средняя точка +2.5В в блоке датчиков синус отделяем конденсатором и компаратором получаем клок +3.3В. А данные формируем амплитудной модуляцией (+5В, +4В) и отлавливаем изменение питания компаратором.

[tauP10]

Увас 400 слэйвов , по 10 мА это уже 4 А
Источник выдающий 4 А на нагрузку 5 Вольт сам по себе либо низкоомный выход имеет, если не разделять индуктивностью, либо эквивалентное сопротивление нагрузок всех слэйвов (если не применять индуктивные развязки - которые под большим сомнением !) будет 1 Ом.
Так вот на этот 1 Ом Вы собираетесь clock подмешивать и еще дергать модулировать питание?
Или я не так понял.

[E97]

А можно ли по конкретннее описать схему подключения датчиков к прибору.
Если оно выполнено по лучевой схеме сколько максимум блоков датчиков будет в одном луче?

[RA0WKC]

ВЧ (4Мгц) подмешивать можно через конденсатор, можно через трансформатор. Трансформатор взять от LAN или хаба, у них 3 обмотки. Одну последовательно в цепь питания, 2 другие на приемник и передатчик.

[sanitar249]

Все украдено до нас(С) Посмотрите интерфейс AS-I http://as-interface.net/ Низкоуровневый интерфейс для связи датчиков и исполнителей в промавтоматике. Может его взять за основу?
Удачи!

[vly67]

насколько я понял слейвы работают на частоте 115200, используются уарты, макс. ток в линии до 2 ампер, длина линии до 100 метров.
Это не совсем то, что хотел автор - у него синхронный интерфейс на частоте 1 мегагерц, я в больших сомнениях относительно удачного решения этого вопроса.

[tauP10]

ВЧ (4Мгц) подмешивать можно через конденсатор, можно через трансформатор. Трансформатор взять от LAN или хаба, у них 3 обмотки. Одну последовательно в цепь питания, 2 другие на приемник и передатчик.

Трансик этот не выдержит тока 4 А по постоянке ! И Вообще автор темы хочет избежать индуктивных элементов по причине условий работы.


Решение проблемы синхронного интерфейса на 400 слэйвов при 1 мбод вижу в такой плоскости:

а) 3 провода , питание по отдельному проводу
б) земля общая толстая
в) сигнальный провод отдельно. Это позволит без индуктивных развязок ограниченной электрической мощностью обеспечивать передачу информации и синхронизацию

Как ни старайтесь а каждый слэйв будет иметь входную/выходную электрическую емкость в лучшем случае порядка 10pF / На круг это 4 nF/
Работа на эту емкость с удовлетворительными фронтами (или амплитудами на частоте 1 мГц) предполагает максимальное выходное сопротивление сигнальной линии порядка 47 Ом. Это реальная величина, легко реализуемая схемотехнически всеми приемопередатчиками мастера и слэйвов.
Восстановление клока может происходить с узкополостной активной фильтацией помех , поэтому предполагаю возможность при АМ модуляции использовать размах от 1 В .....до 5 В
Данные модулировать АМ клока 80% глубиной .


Размах 1 В - лог 1
Размах 5 В - лог 0

При 3- х вольтовой логике сигнал клок можно поделить в 2 раза по амплитуде и подавать сразу на вход логики. Возможно перед делителем поставить повторитель. Чисто активное входное сопротивление каждого слэйва не должно быть менее 400*500 = 200 000 Ом (200 кОм)

Можно входной повторитель делать из HC гейта с высоким уровнем лог "0" (поставить 74HC00 но не "HCT" по входу ) Тогда он не будет реагировать на клок малой амплитуды и тем самым будет что-то типа компаратора информационных бит.

Выходной модулятор каждого слэйва должен быть с выходом "общий сток" или 3-состояния и достаточно сильноточный. Но не должен формировать крутых фронтов (круче 100nS), чтобы не возбуждать паразитные колебательные контуры в общей информационной линии в связи с тем что входы/выходы слэйвов при глубокой АМ нельзя сделать согласованними по импедансу линии.

Как-то так , имхо.

[PacinkSN]

А чем не устраивают стандартные протоколы обмена, например Profibus. Но использовать недифферинциальный вход/выход, а один провод и изменение полярности. При этом питать слейвы можно как постоянкой так и переменкой. К примеру "1" это смещение в "+", а "0" смещение в "-". Таким образом, без проблем можно достигнуть скорости передачи до 12 Мбод/с. И исспользовать готовые наборы микросхом.
А в целом идея, хороша, но имеет ряд очень серьёзных противоречий. Первое это надёжность. При выходе из строя одного датчика, вся система рухнет. Второе это при необходимости обслуживания системы, придётся отключать весь луч, что во многихслучаях недопустимо. И третье, при наличии нерегулярных сбоев, очень трудно отыскать причину.

[vly67]

идея не плохая, в плане физической реализации, но Профибас автору вряд ли подойдёт, он хочет 1 мегагерцем тактировать свои датчики, и на каждый импульс мастера получать ответ от определенного слейва, в виде нуля или единицы. Как он организует арбитраж между слейвами он умалчивает.
В общем, при нагрузке 4 ампера, конечно 2 проводами не обойтись.
От мастера нужно сделать гальваноразвязку на DC1/DC2 (DC1 - питание слейвов, DC2 - питание гальванически развязанной части), от гальванически развязанной части запитать драйвер 485 интерфейса, управление этим драйвером осуществлять через ADUM1301. Один из выходов драйвера RS485 соединить с общей землёй. Таким образом система будет не 2, а 3-х проводной: +5 вольт, земля, сигнальная линия.
На стороне слейвов сделать зеркальную структуру, т.е. через RS485 и гальваноразвязку передавать сигналы в собственно слейв, который запитан от земли и +5 вольт.
Мастер, после передачи тактового импульса (допустим, длительностью 0.25 микросекунды), переходит в режим приёма на определённое время (0.75 микросекунды), в это время слейв отвечает нулём или единицей.
Гальваноразвязка нужна на стороне мастера и слейва для того, чтобы передавать сигналы в дифференциальном режиме, но при этом использовать землю, экономя 1 провод.

[vly67]

при этом потребление будет побольше 4 ампера в линии поскольку слейвы будут тратить энергию на гальваноразвязку да и стоимость каждого слейва вырастет.