2 километра

hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

Ребят, такая проблема.

Имеются:

1) Ардуина (которая питается от батарейки 9V).
2) Кабель длиной в 2 километра (сопротивление одной жилы ~100 ОМ).

Необходимо:

Передать как-то сигнал по данному кабелю (беспроводные средства связи не подойдут).

В качестве эксперимента взял usb кабель, обрезал питающие жилы, две инфармационных жилы припаял к жилам кабеля. Подключаю всю эту конструкцию по usb к ардуине, в результате светодиоды на плате становятся очень тусклыми, а сам камень на плате очень интенсивно греется.

Собственно вопрос:

В какую сторону копать и что предпринять для решения моей задачи?

Спасибо.

axill
Offline
Зарегистрирован: 05.09.2011

Копайте в сторону rs485, должен подойти 

это физический интерфейс, к нему цеплять serial

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

советую поставить пару shdsl модемов - хорошее надежное решение

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

hnick пишет:

2) Кабель длиной в 2 километра (сопротивление одной жилы ~100 ОМ).

В качестве эксперимента взял usb кабель, обрезал питающие жилы, две инфармационных жилы припаял к жилам кабеля. Подключаю всю эту конструкцию по usb к ардуине, в результате светодиоды на плате становятся очень тусклыми, а сам камень на плате очень интенсивно греется.

Так Вы решите: 100 ом (50 миллиампер тока), или абы какой USB кабель... Как минимум, должна быть витая пара с параллельным соединением жил, заземлением и защитой от помех, грозы и т.п. Что-то подобное http://mk90.blogspot.ru/2011/04/1-wire.html. Ну и дополнительное (минуя контроллер) питание этой линии через мосфет или транзистор.

paf
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2013
hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

 

Спасибо за ответы.

com пишет:
советую поставить пару shdsl модемов - хорошее надежное решение

Andrey_Y_Ostan пишет:
защитой от помех, грозы и т.п.

как предполагается, вся эта конструкция будет погружаться в воду, как следствие отсутствие каких-либо сильных помех и невозможность размещать большое (по габаритам) оборудование.

axill пишет:
Копайте в сторону rs485, должен подойти

Спасибо, почитаю.

Andrey_Y_Ostan пишет:
Так Вы решите: 100 ом (50 миллиампер тока), или абы какой USB кабель... Как минимум, должна быть витая пара с параллельным соединением жил, заземлением и защитой от помех, грозы и т.п. Что-то подобное http://mk90.blogspot.ru/2011/04/1-wire.html. Ну и дополнительное (минуя контроллер) питание этой линии через мосфет или транзистор.

Простите, но я, так скажем, новичек в этом деле ;). Моя задача связать компьютер и микроконтроллер двух километровым кабелем. Соединение с компьютером — USB интерфейс (написал небольшую прогамму, которая мониторит нужный мне COM порт и парсит нужным мне образом ответы от ардуины). Соединение с ардуиной — стандартный UART TTL (5 В) (в принципе, можно использовать выводы 0 (RX) и 1 (TX), но ведь это тоже самое, что и usb).
Вы хотите сказать, что мне надо полность убрать usb провода, а вместо них к usb коннекторам припаять витую пару?
Если не сложно, можно немного подробней.

 

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

если использовать дслмодемы, то цепочка такая

пк,сетевая карта -> модем -> -------------очень_длинный_кабель_2км-------------- ->другой модем -> эзернет шилд -> ардуина

и никакого усб.

Mastino
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2011
xstramento
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2013

com пишет:

если использовать дслмодемы, то цепочка такая

пк,сетевая карта -> модем -> -------------очень_длинный_кабель_2км-------------- ->другой модем -> эзернет шилд -> ардуина

и никакого усб.

Тогда уж Ethernet по витым парам без DSL. Если затухания и перекрестные наведенные помехи   не убъют сигнал  (можно примерно оценить кабельным тестером), то о коллизиях при двух сетевых узлах  не беспокойтесь.

xstramento
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2013

Mastino пишет:

а я бы в эту сторону смотрел бы : http://www.instructables.com/id/How-to-Send-Data-by-Light-Fiber-Optics/?ALLSTEPS
http://youtu.be/dbrvLQamR0U 

RS485 по одной витой паре хорошее недорогое решение. Не забываем про терминаторы 110 Ом на концах линии.

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

xstramento пишет:

Тогда уж Ethernet по витым парам без DSL.

эзернет на 2 км по меди без дсл?  не верю

dts
Offline
Зарегистрирован: 01.04.2013

а линию питать тоже от батарейки планируете?

идельно здесь применить токовую петлю, имхо

tpg_k156
Offline
Зарегистрирован: 03.10.2012

RS485 подойдет. Тут и дальность связи и есть уже готовые реализации в сети.

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

com пишет:

xstramento пишет:

Тогда уж Ethernet по витым парам без DSL.

эзернет на 2 км по меди без дсл?  не верю

Согласен, дальность связи у эзернета без репиторов до 200м(а может и меньше). Куда лучше с такими целями справляется коаксиальный кабель.

*(Увы не помню точных цифр)

Если расстояние дальше - то скорость будет уменьшаться для уменьшения потерь. Я сомневаюсь что можно уменьшить настолько, чтобы работало на 2 км.

 

hnick пишет:

 Кабель длиной в 2 километра (сопротивление одной жилы ~100 ОМ).

Для передачи данных по кабелям учитывают волновое сопротивление жил (для разных частот разное сопротивление)- поэтому для разных сигналов используют разные типы кабелей(хотя казалось бы медь везде одинаковая).

 

tpg_k156 пишет:

RS485 подойдет. Тут и дальность связи и есть уже готовые реализации в сети.

В Википедии написано что максимальное расстояние 1200 метров.

hnick

, скажите, на той местности где сам датчик, есть от чего запитаться, или всё что есть 9В батарейка? 

Еще хотелось бы узнать что из себя прелставляет этот самый кабель.

MosGen
Offline
Зарегистрирован: 18.10.2013

Lipt0n пишет:

В Википедии написано что максимальное расстояние 1200 метров.

Texas Instruments SN65HVD72. Пишут, что 2 км на скорости 250 kbps. Сам не проверял, подтвердить не могу.

paf
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2013

com пишет:

если использовать дслмодемы, то цепочка такая

пк,сетевая карта -> модем -> -------------очень_длинный_кабель_2км-------------- ->другой модем -> эзернет шилд -> ардуина

и никакого усб.

Про DSL - это разумеется личный опыт? Или так, для "словца"

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

MosGen пишет:

Lipt0n пишет:

В Википедии написано что максимальное расстояние 1200 метров.

Texas Instruments SN65HVD72. Пишут, что 2 км на скорости 250 kbps. Сам не проверял, подтвердить не могу.

Действительно пишут.

А еще там таблицы с тестами разных кабелей с разными волновыми сопротивлениями.

Остается только узнать что  за кабель у топикастера и в случае если он доходящего типа - сравнить его характеристики с табличными.

xstramento
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2013

Lipt0n пишет:
xstramento пишет:
Тогда уж Ethernet по витым парам без DSL.
эзернет на 2 км по меди без дсл?  не верю

Согласен, дальность связи у эзернета без репиторов до 200м(а может и меньше). Куда лучше с такими целями справляется коаксиальный кабель. *(Увы не помню точных цифр)

Если расстояние дальше - то скорость будет уменьшаться для уменьшения потерь. Я сомневаюсь что можно уменьшить настолько, чтобы работало на 2 км.

Для передачи данных по кабелям учитывают волновое сопротивление жил (для разных частот разное сопротивление)- поэтому для разных сигналов используют разные типы кабелей(хотя казалось бы медь везде одинаковая).

tpg_k156 пишет:
RS485 подойдет. Тут и дальность связи и есть уже готовые реализации в сети.
В Википедии написано что максимальное расстояние 1200 метров.

вспоминается вини-пух в голове опилки. Липтон, вы инженер или просто читатель википедии? Волновое сопротивление это соотношение диэлектрических и электромагнитных свойств среды.

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

Да, на Винни я чем то похож. Я не просто читатель википедии, но  и инженером назвать меня нельзя.

А Вы хотите сказать что ни индуктивность кабеля ни его емкость на таком расстоянии никаким образом не влияют на сигнал?

UPD. увидел свой бред про отношение частоты к сопротивлению - я хотел написать что для каждого диапазона частот  нужен свой кабель. Видимо действительно есть немного опилок, думал одно, а написал другое.

Клапауций
Offline
Зарегистрирован: 10.02.2013

xstramento пишет:

вспоминается вини-пух в голове опилки. Липтон, вы инженер или просто читатель википедии? Волновое сопротивление это соотношение диэлектрических и электромагнитных свойств среды.

существует такое как "волновое сопротивление кабеля"

*не инженер - радиомонтажник мы

 

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

xstramento пишет:

Волновое сопротивление это соотношение диэлектрических и электромагнитных свойств среды.

Среда будет послезавтра, так что все нормально. К тому времени все протрезвеют и сообразят - что медь - это тоже среда, только круглая и длинная...

MosGen
Offline
Зарегистрирован: 18.10.2013

Lipt0n пишет:

Остается только узнать что  за кабель у топикастера и в случае если он доходящего типа - сравнить его характеристики с табличными.

Чтоб мы без таких советов делали? А не подскажете, кабель "доходящего типа" - это что-то из новых революционных разработок СКОЛКОВО?

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

MosGen пишет:

Чтоб мы без таких советов делали?

Мне совершенно безразличны те люди, которым такие советы не очевидны, поэтому я никогда не интересовался тем как они ими воспользовались и соответственно не могу дать Вам такую информацию.

MosGen пишет:

 А не подскажете, кабель "доходящего типа" - это что-то из новых революционных разработок СКОЛКОВО?

Тут я опечатался, конечно же я имел ввиду "подходящего".

MosGen
Offline
Зарегистрирован: 18.10.2013

Lipt0n пишет:

MosGen пишет:

Чтоб мы без таких советов делали?

... не могу дать Вам такую информацию.

Да и так догадаться не трудно. 

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

MosGen пишет:

Да и так догадаться не трудно. 

Значит Вы не относитесь к вышеописанной категории людей.

*И вобще под "подходящим" кабелем я имел ввиду витую пару  (не обязательно ethernet) или коаксиальный кабель, в которых ёмкость на всех участках одинакова(т.к. проводники находятся на одинаковом расстоянии друг от друга на всей длине).

Если же в оплетке проводники уложены просто так, то у нас будут совершенно иные характеристики линии.

В других случаях может это и не повлияло бы на сигнал, но в данном - мы находимся на грани возможностей микросхемы.

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

paf пишет:

Про DSL - это разумеется личный опыт? Или так, для "словца"

да, личный опыт.

а вы живете на луне и никогда не слышали про широкополосный доступ в интернет по телефонной линии?

и если я скажу, что скорость света 300 тыщ км/сек - тоже ехидно уточните "сами мерили, да?".... :)

 

hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

Спасибо всем кто откликнулся.

Lipt0n пишет:
скажите, на той местности где сам датчик, есть от чего запитаться, или всё что есть 9В батарейка?

Еще хотелось бы узнать что из себя прелставляет этот самый кабель.

Понял, что скудно описал свою проблему. В четверг опишу более подробно с картинками.

paf
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2013

com пишет:

да, личный опыт.

Ну и осталось модельку модемчиков обозначить.   А тож "словцо"-то вышло...

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

экий вы упертый. не собираюсь доказывать, что солнце встает на востоке. самостоятельно про дальность xDSL прочитайте где-нибудь, чему доверяете.

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

com, никто не сомневается в дальности работы xDSL.

Вы хотите сказать что если я возьму два обычных xDSL роутера и соединю их, то они установят между собой соединение и никакого оборудования дополнительно устанавливать ненужно?

Если у Вас есть ссылочка где рассписано какой именно DSL используют и как это настраивают мне было бы очень интересно почитать.

hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

Снова здравствуйте.

Как и обещал, конкретизирую проблему.

Имеются:

1) Ардуина (ATmega 32u4) (питается от батарейки 9V, "+" подается на пин MISO).

 

2) Кабель КГЛ 3х0,35-24-150 длиной в 2 километра (сопротивление одной жилы ~100 ОМ).

Задача:

Связать ардуину с компьютером при помощи данного кабеля.

 

Как я уже писал в первом посте, я взял usb кабель, обрезал питающие жилы, две инфармационных жилы припаял к жилам кабеля.


 

Подключаю всю эту конструкцию по usb к ардуине, в результате светодиод на плате становится очень тусклыми, а сам камень на плате очень интенсивно греется.

 

Из предыдущих обсуждения в данной теме напрашиваются вопросы:

1) Вроде как должен подойти rs485.
ардуина —> rs485 модуль —> резистор (~110 Ом) —> кабель 2км. —> резистор (~110 Ом) —> rs485 модуль —> ещё одна ардуина (?) —> компьютер
Правильно ли я понимаю схему?

2) Можно немного подробней про дополнительное питание кабеля.

 

Спасибо.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Не понял, отчего питается и куда вы 9 Вольт подаёте?

MISO тут при чём?

Если запитали плату через входной диод то он и греется.

Хорошо что ещё КРОНА , а на какой-нибудь двухамперник... Померло бы всё и сразу...

Обычно если 5 Вольт то VCC и GND, если больше- RAW и GND.

hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

trembo пишет:

Не понял, отчего питается и куда вы 9 Вольт подаёте?

MISO тут при чём?

Обычно если 5 Вольт то VCC и GND, если больше- RAW и GND.

Изначально подавал на пин VIN (как везде и советуют питать плату внешним источником), но при таком расскладе COM порт не инициализировался. Если подаю на MISO, то все корректно работает.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Разделите мух и котлеты : питание и сигналы.

Я не сказал что через входной диод нельзя запитать микросхему, можно.

И даже прекрасно работать будет. Паразитным питанием называлось в древние времена.

 

 

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

При подключении этой конструкции у вас в системе инициализируется arduino и начинает греться микросхема?

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

ну какое усб и два километра....

 

Lipt0n пишет:

com, никто не сомневается в дальности работы xDSL.

Вы хотите сказать что если я возьму два обычных xDSL роутера и соединю их, то они установят между собой соединение и никакого оборудования дополнительно устанавливать ненужно?

опять двадцать пять! никто в дальности не сомневается, но и поверить в то, что два модема увидят друг друга на расстоянии 2 км никто почему-то не может. вы таки определитесь, вам шашечки или ехать? :) наберите в конце-концов в гугле shdsl или vdsl, там даже картинки есть типа такой

dynamix_app_shdsl_ntu_01.jpg

если читать совсем лениво

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

com пишет:

поверить в то, что два модема увидят друг друга на расстоянии 2 км никто почему-то не может

Не может, потому как при прочтении xDSL почти у всех возникают ассоциации с ADSL, которые общаются  только с сервером.

com пишет:

 наберите в конце-концов в гугле shdsl или vdsl

Гуглил - но там просто теория как должно работать, мне же было интересно с какими подводными камнями можно столкнуться на практике, думал может у Вас есть толковая статейка в закладках браузера.

com
Offline
Зарегистрирован: 06.09.2013

Цитата:

Гуглил - но там просто теория как должно работать....

и почему вы не доверяете теории?

это не сложнее, чем обжать два конца витой пары и подключить компьютер к маршрутизатору, но на всякий случай перечисляю подводные камни:

1. битый кабель

2. кривые руки

3. грозы с молниями

4. уборщицы со швабрами

:)

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

Всё просто - простая теория подключения не предусматривает такие варианты, как например та же уборщица) .

Приведу пример как я впервые подключал роутер и ардвинку(в качестве переходника) по UART - в теории написано где у кого какие контакты и просто сказано подключить. Я конечно же сразу заподозрил неладное с RX и TX, погуглил и действительно оказалось что подключать надо "накрест".

Не заработало... только потом я понял что обозначения RX и TX на плате справеднивы только к МК, но никак не к микросхеме- переходнику(USB-UART). То есть получилось RX роутера к RX-контакту на плате и аналогично для TX. 

Так что в теории бывает всё не так просто как на практике.

В случае с модемами - кабель мог лежать рядом с силовой линией, которая бы давала наводки на сигнал.

hnick
Offline
Зарегистрирован: 10.11.2013

Lipt0n пишет:

При подключении этой конструкции у вас в системе инициализируется arduino и начинает греться микросхема?

Если из этой схемы убрать кабель, то да, все нормально.

А при наличии кабеля начинается нагрев и, конечно, если подключить другой конец в usb порт компьютера ничего не будет происходить.

Пробовал, при наличии в схеме кабеля, питать ардуину на пин VIN, ничего не греется, микроконтроллер работает нормально. Однако, как я уже писал, подавая питание на VIN и подключая "оборванный" usb на прямую (без кабеля), компьютер почему-то просто не видит подключенную плату.

Lipt0n
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

В таких схемах помимо линий приёма-передачи нужно подключать общую землю (в данном случае с подачей питания на Vin). 

Просто пробросьте минус usb через кабель.

Максимальная длина USB, о которой я слышал от сетевиков - 30м (использовали удлинитель через витую пару) - так что я очень удивлюсь если всё это будет корректно работать. Считаю максимумом сообщение о неопознанном оборудовании. 

UPD.  

Вот так правильно должно выглядеть соединение:

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

hnick пишет:

Изначально подавал на пин VIN (как везде и советуют питать плату внешним источником), но при таком расскладе COM порт не инициализировался. Если подаю на MISO, то все корректно работает.

И вы что все пины для подачи питания перепробовали?

А на GND тоже пробовали?