Физическая реализация двухпроводного ШИМ-управления

Falconist · 20.07.2010, 11:11

Уважаемые коллеги,

Возникла необходимость связать исполнительные ШИМ-управляемые устройства (мощные светодиодные осветители) с пультом. Поскольку пульт должен быть "прост, как угол дома" (на 6 кнопок и 2 фейдера), чтобы за него можно было посадить даже "человека с улицы", готовые не подходят. Следовательно, не подходит и интерфейс DMX-512 (из-за этого озвученного условия). Сейчас система находится в стадии разработки и выбора физической реализации интерфейса (максимальная длина - до 25 м, больших помех не предполагается, т.к. условия явно не промышленного цеха, частота ШИМ-ирования предполагается порядка 1 кГц). Должно быть 3 канала, управляемых тупо ШИМ + один канал с более сложным алгоритмом.

Я больше склоняюсь к раздельному управлению по 2-проводным витым парам с оптронами на приемной стороне (токовая петля), кабель от охранной сигнализации с 4-мя витыми парами. Никаких микроконтроллеров, т.к. я их не знаю, а времени очень мало. Банальная логика.

Вопрос:
1. Может быть, у кого-нибудь есть опыт по реализации подобных "дубовых" интерфейсов?
2. Не слишком ли я упрощаю либо усложняю задачу?
3. На какое "железо" стОит ориентироваться? У меня залежи 155-й и 564-й серий, но "рогом не упираюсь". Однако, покупать что-то специфическое и труднодоставабельное при возможности реализовать из того, что лежит в загашниках (пусть оно и будет немного сложнее, печатка всё стерпит), значит - залезать в собственный карман, т.к. бюджет не резиновый.
4. И вообще, может быть, я вообще не туда двигаюсь? (DMX-512 и микроконтроллеры отпадают сразу и навсегда!)

alexgap · 20.07.2010, 11:55

Генератор пилы на ОУ + 3 компаратора на ОУ = готовый пульт с 3-мя ШИМ выходами

Исполнительные устройства можно действительно сделать дубовыми и ШИМировать через витую пару с оптроном. Или как более продвинутый вариант - передавать ШИМ через драйвера линии RS-485.

Falconist · 20.07.2010, 12:23

Уважаемый alexgap, про пульт вопроса не было. Он у меня практически готов. Пошел по более простому пути - на таймерах. Синхронизации по каналам не требуется.

Чтобы использовать м/с для протокола RS-485, их нужно покупать. В крайнем случае, так и сделаю. Но нет ли пути пусть и "постарее", но подешевле?

P.S. Забыл добавить: опторазвязка видится обязательной, т.к. драйверы питания светодиодов стоят на "горячей" стороне. Размеры печатки не критичны. Разведу под любые компоненты.

Popeye · 20.07.2010, 13:13

SN75176 RS485/RS422 Transceiver Дешевле нет. Или просто 2 транзистора.

Falconist · 20.07.2010, 13:42

2 Popeye: двунаправленности мне не надо. Тупая передача (master) / приём (slave). Думал над К155ЛА18.

2 lvadia: Думал над этим. 8-жильный кабель получается дешевле.

eu1sw · 20.07.2010, 13:48

Хм, ну используйте 155 логику, 1,5 корпуса ЛА3-х на 3 канала пойдёт. т.е. инвертор за ним ещё один инвертор. со входа и выхода второго инвертора получаете симметричный сигнал для двухпроводки, на втором конце оптрон с токоограничивающим резистором, а еще лучше и нагрузку симметрировать. т.е. второй светодиод с резистором встречно параллельно с оптроном, типа для визуального контроля

Зачем столько воротить - я подразумеваю что это может использоваться вместе со звукоусилительным оборудованием, или нет?

Falconist · 20.07.2010, 13:54

Уважаемый eu1sw, спасибо. Но такая реализация не совсем "кошерна". Я уж лучше поставлю К599ЛК3 - у неё хоть сразу парафазные выходы. Вопрос больше в "неубиенности". Кабель может быть передавлен каблучком какой-нибудь габаритистой барышни.

Будет сценическое освещение. 3 канала RGB, 1 канал поворота осветителей и с него же надо будет продумать включение дыммашины. Но это уж я как-то и сам...

В данной теме вопрос ставился несколько по-другому: я вполне мог отстать от развития этого направления электроники (интерфейсы). Вот и хочется разобраться, есть ли сейчас что-то простое и дешевое (как по схемотехнике, так и по "железу"), или идти по старым испытанным тропам.

P.S. Кстати, eu1sw, ещё раз большое спасибо за подсказку по поводу симметрирования: для ШИМ-сигнала оно не надо, достаточно однополярки, но при этом "на шару" получаю ещё нужные мне 3 канала дискретного управления при подаче сигналов обратной полярности.

alexgap · 20.07.2010, 15:48

Сообщение от Falconist

нет ли пути пусть и "постарее", но подешевле? P.S. Забыл добавить: опторазвязка видится обязательной, т.к. драйверы питания светодиодов стоят на "горячей" стороне

На вложенной схеме показано почти идеальное дешевое решение с каноническим полным согласованием линии по волновому сопротивлению. Показан только один канал. После оптрона желательно поставить триггер Шмидта. Не забываем, что на один канал нужно выделять по два провода, чтобы диф. линия работала правильно. Т.е. для 3 каналов это 6 проводов.

alexgap · 20.07.2010, 15:51

Сообщение от Falconist

для ШИМ-сигнала оно не надо, достаточно однополярки, но при этом "на шару" получаю ещё нужные мне 3 канала дискретного управления при подаче сигналов обратной полярности.

Вам нужно браться за МК и не мучаться. Схема копеечная получится и проще. Со схемой, железом и с прошивкой помогу, если таки решитесь.

Falconist · 20.07.2010, 16:38

Уважаемый alexgap, во-первых, большое спасибо за схему. Правда, я передатчик, по идее, навеянной eu1sw, видел немного по-другому, полным мостом, чтобы на приемной стороне можно было поставить два оптрона встречно-параллельно. Тогда получается 2 канала по одной витой паре. Один - "аналоговый" (ШИ-модулированный одной полярности) и второй "дискретный" - короткая "врезка" импульсов противоположной полярности. Практически "на шару" получается возможность управления и дыммашиной (только включение) и лазером (вкл/выкл). Такое же надо и для 4-го канала (повороты осветителей влево-вправо).

А за МК браться для единичных проектов - мне уже поздновато.