Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=2&t=9454		 Страница 1 от 4
Автор:  emilvtc [ Пон Окт 24, 2011 10:28 am ]
Заглавие:  Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Колеги,
Трябва да свържа около 30-40 микроконтролера в някаква мини-мрежа, така че всички да обменят инфо с „централно устройство”.
Какви са изискванията:
1. устройствата трябва да се захранват през мрежата (примрно 2 проводника за захранване + 2 (или 1) проводника за комуникация)
2. Баудрейта ще е 9600bps или нещо подобно (може и по-малък)
3. Трафика към / от всяко едно устройство ще е няколко (4 - 8 ) байта на всеки 10 – 60 секунди (т.е. нищожен е)
4. Добре ще е интерфейса да позволява Мулти-мастер режим (т.е. всяко устройство по своя инициатива да може да предаде информацията си)
5. Интерфейса трябва да позволява устройствата да могат да приемат байтове от „централното” устройство по всяко време (не на тайм-слотове, а асинхронно)
6. Собствената средна консумация на устройство (слиип и активен режим) включваща процесинга на сензорите (3.3V процесор + 3.3V допълнителна периферия и 3.3V аналогова част) ще е около 15 микроампера, а в активен режим (нон-стоп буден процесор) около 3-5мА (тук не включвам консумацията на интерфейсната част, която може да е и по-голяма, тъй като устройствата през по-голямата част от времето няма да комуникират)
7. Топологията на мрежата трябва да позволява нещо като „звезда”, като разстоянията между най-отдалеченото устройство и централното такова ще е не-повече от 30-50 метра.
8. Интерфейса трябва да е шумозащитен, тъй като е възможно да е опроводен в кабелни канали за силовите кабели из къщата. (може би да е диференциален или подобно)
9. консумацията на цялата мрежа трябва да е минимална, за да може аварийно да се захранва продължително време от малък акумулатор

Става въпрос за централизирана система за вкъщи, към която да са закачени всички сензори и изпълнителни устройства (аларма, управление на осветлението, отоплението, вентилацията, завеси и ... знам ли още какво ще ми щукне)

Както знаете занимавам се служебно с „мини” радио-мрежи, но тъй като това искам да го направя за себе си (разбирайте за ползване, а не за продаване) искам да го направя жично (много добре знам минусите на радио-системите :) )

Тъй като устройствата които някога ще направя и използвам ще са не-повече от 30-40 – цената на компонентите по интерфейсната им част не е от значение.

Мислех за нещо като модифициран RS485 интерфейс, но някак си е идиотско да сложа такъв интерфейсен чип, които ще консумира нон-стоп и то десетки и стотици пъти повече от собствената консумация на цялото устройство ...

Сещате ли се за някакъв подходящ за целите ми интерфейс или идея как да се направи „нестандартен” такъв отговарящ на по-горните изисквания
Автор:  tolstolob [ Пон Окт 24, 2011 11:28 am ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
CAN.
Автор:  gicho [ Пон Окт 24, 2011 11:32 am ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
tolstolob написа:
CAN.

+1
Автор:  @GNng [ Пон Окт 24, 2011 11:33 am ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Sercos III ?
Автор:  emilvtc [ Пон Окт 24, 2011 1:27 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
@GNng, благодаря за инфото. Не бях чувал за Sercos III до момента.

Относно CAN-а - до колкото знам не се поддържа мрежа с топология "звезда" (заради терминирането на линията)

Изискват се микроконтролери с CAN. (мислех да използвам по-елементарни микроконтролери)

Но незнам дали не може да се използват само линейните драйвери на CAN-а, които да се закачат към UART-a на по-малък и прост микроконтролер и да измисля по-елементарен и ниско скоростен протокол, който да реши проблема с отразените сигнали по линията, когато топологията на мрежата е звездообразна ...

По този начин относително лесно може да се направи и мултимастерски протокол, който няма да е "колижън фри", но пък драйвера ще даде възможност за имплементация на софтуерен "колижън-авоидънс"...

Някой от CAN драйверите имат и уеик-ъп сигнал и вградено (много маломощно) захранване ...

Какво мислите за такъв изчанчен вариант?

П.П.
(не се гони стандартно и съвместимо решение)
Автор:  @GNng [ Пон Окт 24, 2011 2:26 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
emilvtc написа:
... Не бях чувал за Sercos III до момента. ...
...
(не се гони стандартно и съвместимо решение)


Преход радио-оптика е стъпка напред.
Преход радио-жица е крачка назад.
Мисля ...
Автор:  gicho [ Пон Окт 24, 2011 3:56 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Sercos III - да не би да имаш неограничен бюджет или евро пари за харчене???
Да, CAN-a не е за звезда, но няма пълен кеф. Останалите му характеристики ти пасват отлично.
Можеш да погледнеш и LIN, там ще минеш с PIC за обща употреба почти. Но не знам дали отговаря на другите условия. Все пак го водят за automotive.

Пак да кажа - CAN е твоята шина (ако си под 1000 метра общо).
Погледни LPC11C24 - има си вграден трансивър, мисля че имаше и stand-by и wake-up.
Автор:  emilvtc [ Пон Окт 24, 2011 4:19 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Оптиката е супер от към шумоустойчивост, но през нея няма как да захраня крайните устройства. Требе си жица :)

Sercos III - дебела работа и предполагам никак няма да е ниско-консумираща. Вероятно е идеална за високоскоростен трансфер на повечко данни. За моя случай мисля не става.

LIN-а не е от най-шумозащитените варианти. CAN-a е значително по-добър в това отношение. Може с хибрида за който ви говоря да получа по-добри резултати ит стандартния LIN.

Относно контролерите - мислех за АналогДивайс-ки с вградена цялата аналогова част като ADC, PGA, DAC, компаратори и др. В краен случаj може да е АТМЕЛ или Микрочип. Все пак искам системата с всички процесори да има нищожна консумация.

Довечера ще обмисля вариант UART да драйва CAN драйвер + софтуерен протокол.
Все си мисля, че ако скоростите са достатъчно ниски - не би трябвало да имам проблеми с отразени сигнали от "звездните" краища на мрежата. Може на по-дългите "мустаци" да се направи и някаква "терминация", ама ...

Някой замислял ли се е над такава "изгъзица"?
Автор:  @GNng [ Пон Окт 24, 2011 5:35 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
emilvtc написа:
...
Какви са изискванията:
1. устройствата трябва да се захранват през мрежата (примрно 2 проводника за захранване ...
... най-отдалеченото устройство и централното такова ще е не-повече от 30-50 метра.
8. Интерфейса трябва да е шумозащитен, тъй като е възможно да е опроводен в кабелни канали за силовите кабели из къщата. (може би да е диференциален или подобно)

Имам опасения, че на 30-50 метра по захранващата мрежа могат да се очакват всякакви изненади. Освен ако не се добави в изискванита, че не се очаква мрежата да работи по време на гръмотевична буря, работа с електрожен в близост до мрежата и др.
emilvtc написа:
...
9. консумацията на цялата мрежа трябва да е минимална, за да може аварийно да се захранва продължително време от малък акумулатор

Във връзка с написаното по-горе бих предложил първа точка да стане така. Захранване на устройствата автономно, и/или от мрежа ~220V, и/или от акумулаторни батерии и/или друго. В режим на намалена консумация (липса на електроенергия) едва ли ще трябва да управляваме голям консуматор. т.е. да не ни е грижа за захранването на устройстватa и да не се правим на електротехници, че да опроводяваме излишно къщата.
emilvtc написа:
...
...
цената на компонентите по интерфейсната им част не е от значение.
...

Защо ли тогава забелязвам стремеж да се използват само ASIC.
А ако се търси нестандартно решение не е ли по добре да се използва на етап разработка нещо от рода на Xilinx FPGAs или Altera FPGAs?
Автор:  Dimitar [ Пон Окт 24, 2011 5:56 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Прави го с САN - това е най-доброто за такива цели. А ако ти пречи звездата (аз не съм много сигурен) можеш изкуствено да го направиш да не е звезда. Сега точно правя вкъщи такава мрежа с захранване по нея. Ползвам cat 5 мрежови кабели. Едната двойка е за can-a, две за захранването и една резервна. С около 15 устройства и на 10килобита няма никакви грижи. Даже за по-лесно ги направих и с мрежови конектори за полесно закачане-разкачане. CAN-а е перфектната мрежа за такива цели - евтино, практично и супер надеждно.
Автор:  CarBeta [ Пон Окт 24, 2011 6:04 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
emilvtc написа:
...Някой замислял ли се е над такава "изгъзица"?

Правил съм го това и работи без грешка. Само с терминиращ резистор при мастера иначе се омазват данните. Само три разклонения му пусках(57600) та не знам с повече какво ще стане, но не мисля, че ще има проблем.
Автор:  Dimitar [ Пон Окт 24, 2011 6:30 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
Цитат:
Довечера ще обмисля вариант UART да драйва CAN драйвер + софтуерен протокол. Все си мисля, че ако скоростите са достатъчно ниски - не би трябвало да имам проблеми с отразени сигнали от "звездните" краища на мрежата. Може на по-дългите "мустаци" да се направи и някаква "терминация", ама ..

Най-големия кеф на саn-а е готовия протокол, който се грижи за всичко още на хардуерно ниво. Да правиш софтуерни протоколи с can драйвери ми се струва безсмислено, след като можеш да ползваш контролер с вграден can.
Автор:  Cino [ Пон Окт 24, 2011 6:57 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
тука си трябва LON :))
ама много е скъп хардуера.
Автор:  gicho [ Пон Окт 24, 2011 9:13 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
И, верният отговор е ... CAN
Автор:  bateAz [ Пон Окт 24, 2011 9:14 pm ]
Заглавие:  Re: Интерфейс за мини-мрежа със „специални” изисквания
tolstolob написа:
CAN.


+2
Страница 1 от 4 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/