Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

zasilanie 8xavr na jednym kablu z rs485

hotdog 23 Kwi 2008 10:22 2472 11
  • #1 23 Kwi 2008 10:22
    hotdog
    Poziom 26  

    robię znajomemu "informatyzacje" pieczarkarni. Najpierw wykonałem taki prototypowy psychrometr (dla nie wtajemniczonych urządzenie do pomiaru wilgotności) na DS18B20 (4 czujniki - 2 na psychometr, 1 temperatura podłoża, 1 temperatura powietrza) + 4 przekaźniki (za ciepło, za wilgotno, za zimno, za sucho). Wszystko wykonane na atmega8. Układ prezentuje temperaturę na wyświetlaczu 7'segmentowym.

    z założenie chce wykonać 8 takich modułów i połączyć je ze sobą za pomocą rs485. Układy te będą podłączano magistralą. Do magistrali będzie też podłączony master, posiadający 2 UART'y (atmega64 lub "większy") i on będzie obsługiwał wyświetlacz LCD, wyświetlał na nim stan wszystkich modułów i dodatkowo przesyłał dane do komputera.

    mam pytanie dot zasilania:
    Czy mogę podłączyć układy za pomocą zwykłego 4 żyłowego kabla telefonicznego (np takiego) na końcach którego będą końcówki rj11 (chyba 11, 4 pinowa). Wybór taki ponieważ, wygodnie można wtyki zacisnąć i zamontować w urządzeniu gniazdka. Każde urządzenie miało by 2 gniazda, a krańcowe na wolnych wejściach terminatory (rezystory 120 Ω). Teraz czemu 4 żyły otóż chciałbym wykorzystać 2 do transmisji i pozostałymi 2 zasilać slave'y. Pytanie czy to dobry pomysł? Odległość miedzy urządzeniami będzie max 100m. Jaki maksymalny prąd można po takim kablu puścić? Czy nie będzie zakłócał transmisji? Czy może lepiej wykorzystać skrętkę (UTP lub STP)? Czy może ta koncepcja jest raczej do kitu i trzeba prowadzić oddzielny kabel do zasilania? W sumie jeden moduł będzie brał nie więcej niż 0,5A (w jednym momencie 2 przekaźniki mogą być tylko załączone + AVR + LED'y), czyli razem to daje 4A dla 8 modułów. Jest to bardzo mocno zawyżona liczba, bo w max 2-3 halach na raz urządzanie będzie pracowało w trybie sterownia. Nie chce montować układu zasilacza w każdym układzie. Unikam w ten sposób też problemu, jaki by powstał gdyby układy były zasilane z różnych faz, oraz na częściach, tylko master miał by solidny układ zasilacza.

    pozdrawiam i proszę o odpowiedzi

    0 11
  • Relpol
  • #2 23 Kwi 2008 10:40
    voytaschec
    Poziom 24  

    Mam zrobiony RS485 na odległości ok. 60m na skrętce (bez toru zasilającego) i czasem pojawiają się błędne odczyty (bardzo rzadko, ale jednak są). Dlatego myślę, że kabel telefoniczny na odcinku 100m odpada. Skrętka powinna wytrzymać, ale zastanowiłbym się nad samym sposobem wyświetlania temperatury: zamiast LED lepiej zastosować LCD i to bez podświetlania. Do tego układy AVR z literką L.

    0
  • #3 23 Kwi 2008 10:45
    Freddie Chopin
    Specjalista - Mikrokontrolery

    odleglosci i prady sa zbyt duze. jesli chcesz puszczac takie prady, to przemysl, czy nie wykorzystac 8 zylowej skretki i nie puscic zasilania na 2 parach (2x vcc i 2x gnd, albo i nawet po 3x). pozatym wciaz odleglosci sa zbyt duze i zasilanie bezposrednio nie bedzie sie sprawdzac. jak juz cos, to musisz zastosowac conajmniej przetwornice i po skretce puszczac wyzsze napiecie. na allegro sa do kupienia takie calkowicie scalone przetwornice step-down za kilka-kilkanascie zlotych. sa troche wielkie, ale tym sposobem bedzie ci wszystko ladnie dzialac. najlepiej zas byloby puscic po skretce zmienne napiecie rzedu tych kilkunastu-kilkudziesieciu V, a kazdy modul by sobie je prostowal i wrzucal na ta przetwornice.

    podesle ci tu zaraz kumpla, ktory robil podobna aplikacje z RS485 i takim zasilaniem i tymi przetwornicami.

    0x41 0x56 0x45!!

    0
  • Relpol
  • #4 23 Kwi 2008 11:01
    hotdog
    Poziom 26  

    właściwie to koncepcja wyświetlaczy led już raczej odpadła, zbyt duże starty wyprowadzeń procesora, nawet przy zastosowaniu sterownika z pamięcią równoległą. w sumie to może być ta skrętka UTP 5, tak jak pisałem, ale chciałem się dowiedzieć jak najmniejszym kosztem (kabel telefoniczny jest tańszy). Więc jeżeli to by była ta skrętka i puścił bym 3'ma parami zasilanie, na takiej odległości, to co by się działo? Napięcie na "ostatnim" uC by było mniejsze? Z powodu długości kabla? Oczywiście w protokole po rs485 będzie obsługa CRC, ale pomijając to, to czy puszczając dane po rs485 w jednym kablu z zasilaniem, nie będzie znacząco zakłócać transmisji?

    voytaschec czemu lepiej L, dlatego że jest bardziej tolerancyjna na napięcie?

    0
  • #5 23 Kwi 2008 11:23
    Freddie Chopin
    Specjalista - Mikrokontrolery

    zasilanie nie bedzie ci zaklocac transmisji, ale jesli to ma byc pareset metrow kabla i takie spore prady, to 90% mocy bedziesz tracil na przewodzie. jedyne sensowne wg mnie rozwiazanie to puszczenie tam wysokiego napiecia. z dokladnie tych samych powodow dla ktorych 230V jest tylko na ostatnim odcinku linii, a wczesniej jest to kilka-kilkanascie tysiecy V.

    0x41 0x56 0x45!!

    0
  • #6 23 Kwi 2008 11:42
    mirekk36
    Poziom 42  

    Witam,

    ja robiłem na własny użytek tego typu magistralę, z podłączonymi kilkoma prockami do niej typu ATtiny2313 oraz Atmega8 a do tego komputer PC. Zasilanie z pełnym powodzeniem puszczałem na 1 lub 2 żyłach skrętki UTP kat5, podobnie GND.

    Zasilanie oczywiście w skrętce puszczane było +12V stabilizowane bo albo z zasilacza komputerowego albo później docelowo z zasilacza, który był buforowany za pomocą akumulatora, na wypadek braku zasilania 230V

    Spadki napięcia +12V były praktycznie pomijalne, nawet jeśli układy na magistrali pobierały nieco więcej prądu bo sterowały diodami LED czy wyświetlaczami z podświetleniem.

    Zakłócenia praktycznie żadne, długość skrętki była ok 80m. Transmisja chodziła na 115200 i tak naprawdę była o wiele za duża jak na potrzeby całego systemu. Ale jak mówię, zakłócenia należały do niezwykłej rzadkości. Ale tak to jest jak się robi coś pierwszy raz to zawsze myśli się, żeby bylo jak najszybciej (transmisja) a później okazuje się że 9600 z największym powodzeniem wystarcza i też ma jakiś zapas. Naturalnie nie było przesyłanych jakichś dużych ilosci danych tylko właśnie informacje z i do czujników

    aaa - dodatkowo na tak dla testów w tej samej skrętce była też magistrala 1wire do kilku pojedyńczych czujników DS18B20 - wprost podpiętych do skrętki - i też wszystko ładnie na niej śmigało

    0
  • #7 18 Cze 2008 14:24
    hotdog
    Poziom 26  

    witam. Wykonałem już jeden prototypowy układ i po pomiarach bierze on od ok 20 mA (przy włączonym wyświetlaczu LCD bez podświetlenia) aż do 310 mA gdy układ jest dodatkowo obciążony podświetleniem LCD, oraz 4 cewkami przekaźników. Pomiary te wykonane są bezpośrednio za stabilizatorem.

    Przed stabilizatorem (L7805) prądy są nieco wyższe. Układ jest zasilany z zasilacza niestabilizowanego 9V (zmierzone od 8 do 12 V w zależności od obciążenia).

    No i tu są schody jeżeli chodzi o te prądy, bo znalazłem gdzieś że rezystancja kabla UTP kat 5 wynosi do 260Ω/km. Licząc że mam 100 metrów to spada mi to do 26Ω na całym kablu. Jeżeli korzystam z 3 żył to mogę tą wartość podzielić przez 3 i dostaje w sten sposób w zaokrągleniu w górę 9Ω od początku do końca kabla. Zakładając że układy będą pobierały 1A prądu (wiadomo że na ostatnim odcinku - od przedostatniego do ostatniego urządzenia prąd będzie niższy, ale pomijam tą sprawę) to spadek napięcia na tym kablu z prawa Oma będzie wynosił 1V na każdy 1Ω.

    Poprawcie mnie jeżeli się mylę w tym rozumowaniu. Czy u Ciebie mirekk36 prądy były niższe, czy nie myślałeś o tym i po prostu podłączyłeś i działało?

    Pojawił się nowy problem. Jeżeli chciałbym odizolować galwanicznie urządzenie od siebie. Niby wiem jak to zrobić, ale izolując np. układem ADuM1301 trzeba czymś zasilić "prawą stronę" (VDD2, GND2) układu, a zasilanie prawej strony układu tym samym co lewej, mija się z celem, ponieważ wyładowania które mogły by nastąpić i tak by przeszły na "Lewą stronę" poprzez GND1 i VDD1. Jest jeszcze układ ADM2483 który jest od razu tranciverem z TTL na rs485 i posiada izolację galwaniczną. Niestety problem jest ten sam. Czym zasilić jego prawą stronę. W pdf'ie na rysunku 30 jest układ do tego (wygenerowanie oddzielnego napięcia zasilającego), ale wprowadza on za dużo układów dodatkowych. Idzie to zrobić inaczej?

    W sumie to układy będą w środku budynku. Jest sens wprowadzania izolacji galwanicznej? Jeżeli tak, to jest sens zasilać prawą i lewą stronę izolacji galwanicznej tym samym napięciem? Czy to zupełnie idiotyczny i bezcelowy pomysł?

    Mógłbym też puścić skrętką (rezygnując z opcji zasilania całych układów z niej) zasilanie tylko dla ADuM1301 (lub AD2483) ze specjalnie zrobionego zasilacza.

    I jeszcze jedno pytanie czy rezygnując z izolacji galwanicznej i wykorzystując wszystkie 4 pary do transmisji (wszystkie biało-kolorowe na A, a wszystkie kolorowe na B) jestem narażony na problem różnicy potencjałów, przy kablu ok 100m i zasilaniu urządzeń z różnych faz?

    0
  • #8 18 Cze 2008 14:56
    mirekk36
    Poziom 42  

    hotdog -> odnośnie urządzonek na magistrali to masz rację, żadne nie "żarło" tak mi się zdaje - powyżej 100mA. Teraz organizuję nową taką sieć, i daję wprawdzie wyświetlacze ale nie LCD tylko PLED a te również nie zżerają tyle prądu co podświetlenie w standardowych wyświetlaczach LCD

    .... odnośnie izolacji galwanicznej ... u mne będzie jeden MASTER w sieci RS485 i nie widzę najmniejszego sensu izolować go galwanicznie od pozostałych układów w sieci. Dałbym jedynie izolację pomiędzy Masterem a PCtem - ale i to sobie chyba podaruję, bo od dawana działam już w warunkach domowych bez żadnych izolacji galwanicznych przy takich układach i jeszcze nic się nie przesmażyło ;)

    .... aha a jesli dajesz takie żarłoczne końcówki w sieci to przecież w całej skrętce masz chyba jeszcze wolne pary - puść więc sobie +12V na 2 parach i już problem mniejszy. A nawet jeśli spadek będzie napięcia do 8V to i tak przecież 7805 powinny działać ;)

    Dodano po 2 [minuty]:

    aha - piszesz że aż 310mA zjada układ gdy włączasz podświetlenie i cewki przekaźników. Ale chyba większą część z tego "zjadają" cewki co? - więc z ciekawości zapytam - co załączasz tymi przekaźnikami??? może warto o ile się da w twoim przypadku - pomyśleć o Triakach z optoizolatorami - będzie o wiele mniejszy problem , bardziej wytrzymałe i mniej żarłoczne hmmm?

    0
  • #9 18 Cze 2008 14:57
    myrcioch
    Poziom 18  

    Bieguny zasilające masz dwa, czyli opór na kablu zasilającym będzie 2x większy. Ile prądu biorą same przekaźniki? Ile by brały ich odpowiedniki na 12v? Może warto wpuścić w skrętkę 12v, przekaźniki zasilać bezpośrednio z tego napięcia, a stabilizować napięcie do 5v tylko dla elektroniki.

    0
  • #10 18 Cze 2008 16:36
    hotdog
    Poziom 26  

    @mirekk36 więc co do prądów to około 80mA to podświetlenie (zmierzone) i jedna cewka to około 50-55mA. Optotriaki odpadły w fazie projektowej, bo urządzenie ma być uniwersalne, sterowane urządzenia mogą być zasilane prądem stałym (np. elektrozawory) i zmiennym (wentylacja itp)

    @myrcioch można powiedzieć, że nawet nie rozważałem użycia przekaźników na 12V, uparłem się na 5V, znalazłem takie na max 277AC i 10A. Może w wersji 1.1 (;P) zastosuje ULN2801A i przekaźniki na 12V, ale ten ULN, też do oszczędnych prądowo układów nie należy. Co do oporu na biegunach, to możliwe że źle zrozumiałem te 260Ω/km, bo wydawało mi się że chodzi o pętle w parze.

    W sumie to w tym momencie chyba rezygnuje z zasilania układów przez UTP. Doszedł jest jeszcze aspekt niezawodności urządzeń. Komunikacja nie jest sprawą krytyczną. Każdy układ samodzielnie ma być w pełni funkcjonalnym urządzeniem, a zasilanie przez UTP.

    Już widzę koniec całego projektu (przynajmniej w wersji 1.0) tyle, że jeszcze przy załączonych 4 cewkach (ogólnie w programie który teraz na nim siedzi taka opcja jest nie możliwa) i podświetleniu L7805 mi się cholernie grzeje. Temperatura wynosi około 60°C, a pobór prądu tylko te 340mA (przed stabilizatorem), a napięcie na wejściu stabilizatora 9,4V. Przy spoczynku (poborze prądu) 20mA i napięciu 10,84V temperatura jest ok 28°C.

    Wydaje mi się że ta temperatura na stabilizatorze przy obciążeniu jest ciut za wysoka. Jest radiator na nim który chciałbym wyeliminować (zajmuje trochę więcej miejsca niż sam stabilizator). Może ta temperatura jest tak wysoka, bo za mały kondensator dałem na wejściu stabilizatora, bo tylko 220µF?

    Dzięki za sugestie... pozdrawiam

    0
  • Pomocny post
    #11 18 Cze 2008 16:43
    mirekk36
    Poziom 42  

    hotdog -> ja też się zawsze wkurzałam gdy daję 7805 i na wejściu daję mu 12V a on grzeje się jak szalony. Mały radiatorek wystarcza jednak do jego długiej i bezproblemowej pracy. Przy czym u mnie miewają one wyższą temperaturę nawet przy niedużym prądzie.

    Dlatego ostatnio postanowiłem, że żaden układ w magistrali nie będzie pobierał więcej niż ok 80mA a jako stabilizatora użyję 78L05 .... ten mały "pikuś" się nie grzeje ;)

    0
  • #12 18 Cze 2008 21:51
    hotdog
    Poziom 26  

    na razie dziękuję wszystkim za pomoc i pozdrawiam...

    0