Hallo! Ich möchte ein Signal über 300 Meter übertragen. Ein Kabel liegt schon. Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, sind leider nicht bekannt. Die Datenrate sollte so bei 100 kbps liegen. Dazu suche ich jetzt eine möglichst integrierte und robuste Lösung. Ich habe mich ein wenig eingelesen und brauche da wohl am besten eine differentielle UND isolierte Signalübertragung. Gibt es da was fertiges zu kaufen? Also ein IC der bereits einen Isolator eingebaut hat und sich um das Differentielle kümmert?
HTML Fragender schrieb: > Ja es gibt genug fertige Lösungen. WOW! Na DAS ist ja DIE zielführende Antwort! Apfelmus ist Mus aus Äpfeln! Wer hätte DAS gedacht?!?
Leider gibt es keine Angaben dazu, welche Daten übertragen werden sollen und was die Schnittstelle nach außen sein soll. Willst du ein Kästchen kaufen und daran einen PC o.ä. anschließen, oder brauchst du ein Schaltungskonzept? Technisch würden sich RS485 oder CAN anbieten. Für beides gibt es galvanisch getrennte Transceiver (im Englischen als "isolated transceiver" bezeichnet). Eine Spannungsversorgung brauchst du außerdem, da gibt es z.B. von Recom Fertiges.
Es gibt RS485 Treiber, welche das koennen. Damit koennte man RS422, RS485 drueber lassen. zB den SN65HVD24D, der soll 500m machen bei 3MBit
Falk B. schrieb: > HTML Fragender schrieb: >> Ja es gibt genug fertige Lösungen. > > WOW! Na DAS ist ja DIE zielführende Antwort! GIGO Wenn schon die Frage keinerlei verwertbare Information enthält, wie sollte die Antwort dann besser sein? Dany schrieb: > Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, > sind leider nicht bekannt. Vielleicht wäre es ja zielführender, dieso Informationen erstmal einzuholen und danach zu fragen?
> differentielle UND isolierte Signalübertragung. Gibt es da was fertiges > zu kaufen? Ja, es gibt RS485 Transceiver mit integrierter Signaltrennung. Ich glaube ADMxxxx. Natuerlich nicht billig. .-) Olaf
RS-485 könnte möglicherweise wirklich eine geeignete Schnittstelle darstellen. Bei der Vielzahl erhältlicher Transceiver sollte man aber nicht nach "viel hilft viel" vorgehen, sondern dessen Geschwindigkeitsklasse an die tatsächliche Bitrate anpassen. Für den beschriebenen Anwendungsfall wäre das also vermutlich ein Transceiver für 250 kBit/s.
Ja ich stolpere auch immer wieder über RS-485 und CANBUS. Ich möchte es möglichst einfach haben. Also sehe ich das richtig, dass es was einfacheres (was natürlich funktioniert) als RS-485 nicht gibt? Es wird halt so laufen: Am Anfang ist ein Gerät mit atmega und am Ende ist auch ein Gerät mit atmega. Beide sollen jetzt mit dem eingebauten USART-Modul miteinander reden können. Das ganze Differentielle und die Isolation soll völlig transparent ablaufen. Ja die ADMxxx habe ich auch gefunden. Die sind wirklich wahnsinnig teuer. Einen einfachen RS-485 Chip bekomme ich für 50 Cent. Einen Optokuppler auch. Aber ich hätte halt gerne beide zusammen in einem Gehäuse. Aber das muss es ja für weniger als 5 Euro geben.
Nachtrag: Ich will mich nicht um 5 Euro streiten, aber ich brauche das Zeug halt mehr als nur einmal :D
Soll das nun eine Serienlösung werden, oder brauchst du nur zwei Endstellen? Dann sind 5 EUR doch eher egal, Hauptsache, das Zeug funktioniert. Transceiver + Isolator getrennt wird noch etwas billiger, aber du scheinst ja auch Platzprobleme zu haben. Wenn es CAN sein soll: Du kannst einen AT90CAN und einen MAX14882AWE+ verwenden, letzterer ist bei unter 2,50 EUR. Vergiss nicht, dass du noch eine galvanisch getrennte Spannungsversorgung brauchst. Alternativ kannst du auch überlegen, den Rechner mit auf die isolierte Seite zu setzen und einen konventionellen Transceiver zu nehmen. Dann allerdings hast du wieder ein Bauteil mehr, was du ja nicht willst. Teuer und edel sind noch die ADUM642x, die haben Spannungsversorgung und Isolator kombiniert. Aber die sind dir sicher zu teuer.
Hmmm vielleicht reicht ESD-geschützt auch aus? Ich will halt nicht, dass die Geräte kaputt gehen, wenn mal ein Blitz in der Nähe einschlägt. Würdet ihr da sagen, für sowas reicht ein IC mit ESD-Schutz aus? Oder doch besser voll isolieren? Die ISL830xxx gibt es für 1 Euro und im Datenblatt steht halt nur 15kV ESD Protected. Also die Geräte dürfen ruhig kaputt gehen, wenn da irgend ein Idiot mal permanent 240V anlegt. Nur halt nicht bei so Sachen wie Gewittern.
Falk B. schrieb: > WOW! Na DAS ist ja DIE zielführende Antwort! > Apfelmus ist Mus aus Äpfeln! Wer hätte DAS gedacht?!? Na dann ivestire Du doch Deine Zeit um ihm die Recherche zu ersparen
Max G. schrieb: > Teuer und edel sind noch die ADUM642x, die haben Spannungsversorgung und > Isolator kombiniert Und alles, was du um deinen 50Cent-Baustein herumbasteln mußt, um die Funktion der ADxxx zu erreichen, wird gutes Geld kosten und du mußt es können! Das Argument, dass du es tatsächlich nicht nur einmal brauchst, spricht übrigens ganz vehement gegen Bastellösungen...auch wenn du es wohl anders siehst! Gruß Rainer
Ne ich werde das sicher nicht diskret aufbauen. Das wir uns nicht falsch verstehen. Wenn ich den ganzen Kram brauche, dann muss ich das halt kaufen. Die Frage ist halt, ob ich das wirklich BRAUCHE. Ich sehe das so, dass es da verschiedene Abstufungen gibt: 1. Nur ESD-Sicher = 1 Euro 2. Nur Signale isoliert = 3 Euro. Aber in der Application Sektion bauen die dann doch noch einen Trafo und zig Bauteile ein um VDD2 von VDD1 zu trennen. Ja toll. Nützt mir nichts. 3. Power UND Signale getrennt = 10 Euro oder so. Irgendwie wiedermal alles endlos kompliziert...
> Ich will halt nicht, dass Da ksnn ich dich beruhigen. Es ist sogar ziemlich sicher, dass dein Zeug kaputt ist, > wenn mal ein Blitz in der Nähe einschlägt. Das passiert selbst wirklich teuren (Standleitungs-)Modems mit vierstelligen Preisen. Fang schonmal an, über Lichtwelle nachzudenken. Oder bau Sockel ein für die Transceiver...
Nein, das kostet keine 10 Euro. Si6721 - 1,31 RECOM R1SE - 2,57 ATA6560 - 0,24 MCP2515 - 1,35 5,47 in 25er-Stückzahlen einschließlich Spannungsversorgung und µC. Noch ein bisschen Hühnerfutter, dann sind das unter 6 EUR - unrabattierter Mouser-Preis, dein Bestücker zahlt die Hälfte. Oder ist es doch kein Serienprojekt? Dann ist es doch egal.
Ne es ist kein Serienprojekt. Trotzdem brauche ich gut 10 Stück. Meine Frage ist eigentlich nur noch, ob ich jetzt wirklich die vollständige Isolation brauche oder ob nicht auch ESD-Schutz reicht. Wenn ESD reicht, nehme ich die 1 Euro Lösung, sonst nehme ich was voll-integriertes, weil es die Entwicklung erleichert und man da weniger Fehler machen kann. Kann mir wer sagen, wann ich unbedingt was voll-isoliertes brauche? Vielleicht brauche ich es gar nicht.
Dany schrieb: > Ein Kabel liegt schon. Weitere Details über das Kabel, > ausser dass es ein Kabel ist, sind leider nicht bekannt. Dany schrieb: > Am Anfang ist ein Gerät mit atmega und am Ende > ist auch ein Gerät mit atmega. Beide sollen jetzt mit dem eingebauten > USART-Modul miteinander reden können. Das ganze Differentielle und die > Isolation soll völlig transparent ablaufen. UART völlig transparent bedeutet Vollduplex und das heißt, du brauchst für RS-485 fünf Adern, idealerweise geschirmt und verdrillt. Ohne Isolation funktioniert es nur dann, wenn das Gerät am Ende als ganzes isoliert ist und über das Kabel mit 24V versorgt wird. Sobald es ein eigenes Netzteil hat, oder elektrisch mit irgendwas verbunden ist, baust du eine große Spule. Wenn beide Seiten geerdet sind, fließen sogar Ausgleichsströme aus dem 230V-Netz über das Kabel. Evt. kann man so sparen: Das Kabel wird an einem Ende geerdet, und zwar dort, wo das auf kürzerem Weg und niederohmiger möglich ist. Das Gerät an diesem Ende bekommt normale Transceiver, das andere isolierte. Die kabelseitige Hälfte der isolierten wird über das Kabel vom anderen Gerät aus versorgt. Damit braucht man keinen zusätzlichen DC/DC-Wandler, nur die beiden Stromversorgungen, die sowieso die Geräte versorgen. Und natürlich 1 bis 2 Adern mehr, aber da vom Kabel nichts weiß, ist das ja kein Problem ;)
Der hier wäre auch eine voll integrierte isolierte Lösung: https://www.ti.com/product/ISOW1412 Leider noch nicht lieferbar. Wird aber bestimmt günstiger als Analog.
RS422 wäre die allereinfachste Lösung, wenn du zwei Doppeladern hast. Da gibt es fertige Hardware, und vor allem kann man darüber einfach eine UART laufen lassen. Das ist sowohl zwischen PCs als auch zwischen µCs einfach. Das ist so einfach wie bei FTDI die Kabel kaufen: https://ftdichip.com/product-category/products/cables/usb-rs422-cable-series/ Und auf beiden PCs Putty starten, schon kann man kommunizieren. Für µCs ist es eine UART aufsetzen. 100kBd ist für RS422 kein Problem, die richtigen Treiber vorausgesetzt. Ausreichend robust ist es auch. Galvanische Trennung ist unschwierig (gibts fertig), aber im Normalfall nicht unbedingt zwingend. Ähnlich einfach ist RS485, das hat aber einen Overhead, weil es half duplex ist. D.h. das ist nicht ganz so einfach wie "einfach eine UART nehmen".
Dany schrieb: > Ich möchte ein Signal über 300 Meter übertragen. Ein Kabel liegt schon. > Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, sind > leider nicht bekannt. Dann geht da erst mal hin und schaue dir das Kabel an. Mache Fotos, von einem offenen Ende, so dass man die Leitungen sehen kann. Wie viele Adern stehen zur Verfügung? Wie dick sind sie? Ist es Koax, verdrillte Paare, oder etwas anderes? Ist es abgeschirmt? > Die Datenrate sollte so bei 100 kbps liegen. Was für Daten? Seriell UART? Ethernet? Es gibt keine allgemeingültige Lösung für irgendwelche Daten in irgendeinem Kabel. Man kann dir mit so mageren Infos nicht einmal eine drahtlose Lösung empfehlen.
Dany schrieb: > Also die Geräte dürfen ruhig kaputt gehen, wenn da irgend > ein Idiot mal permanent 240V anlegt. Nur halt nicht bei so Sachen wie > Gewittern. Na toll...natürlich legt der gerade bei Gewitter noch einen drauf...aber im Ernst. Wenn du schon nicht sagst, was du da zusammenbringen willst, dann teile uns doch wenigstens mit, wie das ominöse Kabel denn nun aussieht. Und sach jetzt nich "grau" :-) Gruß Rainer
Hallo Dany! Stell Dir mal vor das eine Gerät ist an einer der drei Phasen des Lichtnetz angeschlossen und das andere Gerät ist an einer Anderen. Nun schlägt der Blitz in eine der beiden Phasen direkt ein. Wie hoch wird die Potentialdifferenz zwischen den Phasen werden? 1V, 100V, 1000V, 10000V, 1000000V, 10MVolt? Das ist der "worst case (schlimmstmöglicher Fall)", aber die Differenz kann Werte annehmen die jeden Blitzschutz auf der Stelle verdampfen (Mit eigenen Augen gesehen). Selbst wenn, durch Zufall, beide Seiten an der gleichen Phase hängen, oder der Einschlag etwas entfernt stattfindet, werden die Schäden verheerend sein (nicht nur bei den beteiligten Geräten, sondern überall im (Daten)Netz). Gegen einen Volltreffer in eine der Phasen gibt es keinen 100% Schutz. Auf der Signalseite brauchst du einen mehrstufigen Blitzschutz und auf der Lichtnetzseite kann eine Trennung durch zusätzliche Trennstufen nicht schaden. Suche einfach mal im Internet unter "Feldbus / RS485 Blitzschutz" da ist eine Menge zu finden wie so etwas aussieht. Es gibt auch fertige Blitzschutzmodule für die verschiedenen Feldbusse zu kaufen, aber erst musst Du Dich schlau machen was für deinen Fall das Richtige ist. Es gibt Gegenden in Deutschland, da blitzt es nur selten, in Anderen fast jede Woche. Wenn der Feldbus nur dazu dient die Temperatur an deinem Lieblingsplatz im Biergarten zu erfassen, brauchst Du keinen Schutz. Wenn das eine Auftragsarbeit im kommerziellen Bereich ist, musst du auf Schutzmaßnahmen bestehen, sonst hast Du die Arschkarte wenn ständig teure Reparaturen anfallen. Gruß Tom
Dany schrieb: > Ein Kabel liegt schon. > Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, sind > leider nicht bekannt. Ein einadriges Erdungskabel vielleicht? ;-)
Da der Zustand des Kabels völlig unbekannt ist, also ist wohl nicht mal klar ob es überhaupt durchgängig ist sollte man eher auf eine Funklösung setzen und das "Kabel" links liegen lassen.
Dany schrieb: > Ein Kabel liegt schon. Weitere Details über das Kabel, > ausser dass es ein Kabel ist, sind leider nicht bekannt. Michael M. schrieb: > Ein einadriges Erdungskabel vielleicht? ;-) Den Gedanken hatte ich auch schon. Wenn nicht bekannt ist, ob das Kabel mehr als eine Ader hat, ob abgeschirmt, verdrillt, wenigstens mal gemessen welchen Durchmesser es hat, usw. kann man eigentlich keinen brauchbaren Hinweis geben. Empfehle daher einen WLAN-Richtfunk zu verwenden.
Schau dir mal https://www.2-wire-lan.com/de/startseite.html an. Da wird Ethernet über 2-Adrige Kabel übertragen. Sieht aber nicht billig aus, und ist halt Ethernet (mit allen Vor- und Nachteilen) Gruß
Dany schrieb: > Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, sind > leider nicht bekannt. Das solltest du ändern.
hinz schrieb: > Das solltest du ändern. Ja gute Idee! Ich habe heute mal geschaut. Also es sind 4 Adern und es ist getwistet, aber nicht irgendwie 2x2 sondern als Ganzes getwistet. Macht das Sinn? Wahrscheinlich mal ein Datenkabel, welches auf Vorrat verlegt wurde. Aber das passt doch eigentlich ganz gut. Dann nehme ich einfach 24V,GND,D+,D- und ich habe einen fertigen Bus. Ist eigentlich nur noch die Frage offen, ob ESD reicht oder ob ich doch voll isolieren sollte. Ich habe das jetzt so verstanden: Wenn beide Seiten irgendwie am Stromnetz hängen, also wenn beide atmegas auf beiden Seiten mit einem jeweils eigenen Netzteil laufen, dann muss ich voll isolieren. Ist das richtig so? Also eigentlich hängen die ja nicht am Stromnetz, denn die typischen 5V Steckernetzteile an sich sind ja schon galvanisch vom Stromnetz getrennt.... Also muss ich eigentlich selbst dann nicht isolieren. Klingt für mich jedenfalls logisch.
Irgendwo hier drin war doch mal ein Projekt wo ein Powerlinesignal ausgekoppelt wird und über eine simple Drahtverbindung geschickt wurde. Da Stromkabel auch kaum verdrillt sind könnte das klappen. Beitrag "Ethernet über 2adrige Telefonleitung. Idee: Billige Powerline Adapter für z.B. 24V umbauen. Mögli"
Dany schrieb: > 24V,GND,D+,D- Damit funktioniert aber keine voll transparente UART-Verbindung. Die beiden uC müssten dann jeweils ihren Transceiver zwischen Empfang und Senden umschalten. Angesichts des Kabels würde ich nochmal über die nötige Baudrate nachdenken. 4800 Baud, evt. 9600, sind nämlich per Stromschleife mit Standard-Optokopplern möglich. Das wäre vollduplex und transparent, passt perfekt zu den vier Adern, kostet nur eine Handvoll billige Bauteile, ist eher störsicherer als RS-485 und die Isolation gibt es praktisch geschenkt. Das Kabel bzw. die Stromschleife braucht auch eine Versorgung. Dafür gibt es drei Möglichkeiten: * beide Geräte bekommen dafür ein eigenes Netzteil. Vorteil: beide Geräte sind genau gleich, Nachteil: insgesamt 4 Netzteile. * ein Netzteil versorgt die Stromschleife von beiden Geräten. Nachteil: die Schaltung ist auf beiden Seiten verschieden, Vorteil: ein Netzteil weniger. * die Stromschleifen von beiden Seiten werden aus einem der Geräte versorgt. Nachteil: schlechtere Isolation, das Kabel ist nur an einem Ende isoliert. Vorteil: billigst. Theoretisch sind mit einer Stromschleife auch 115200 möglich, aber die Analog-Elektronik, die dafür nötig ist, funktioniert nicht beim ersten Versuch.
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Bearbeitet durch User
hinz schrieb: >> Weitere Details über das Kabel, ausser dass es ein Kabel ist, sind >> leider nicht bekannt. > > Das solltest du ändern. Und mm Ende stellt sich heraus, dass es ein Glasfaserkabel ist. ;-)
Dany schrieb: > Ich habe heute mal geschaut. Also es sind 4 Adern und es > ist getwistet, aber nicht irgendwie 2x2 sondern als Ganzes getwistet. > Macht das Sinn? Wahrscheinlich mal ein Datenkabel, welches auf Vorrat > verlegt wurde. Telefonleitung mit Sternvierer?
Eine sinnvolle Aktion wäre, das Du auf einer Seite alle vier Leiter verbindest und auf der anderen Seite den Durchgangswiderstand aller Leitungen zueinander testest. Die zweite Aktion wäre auf einer Seite von einem Verstärker (z.B. Radio) einszuspeisen und am anderen Ende einen Lautsprecher anzuschließen. Höre dann aktiv zu, ob die Höhen merklich abgenommen haben. Hänge statt dem Lautsprecher einen Widerstand hin und schließe den Lautsprecher an die anderen Leitungen an und lausche wieviel übergekkoppelt wird.
Dany schrieb: > Ja gute Idee! Ich habe heute mal geschaut. Also es sind 4 Adern Warum hast du kein Foto gemacht? hinz schrieb: > Telefonleitung mit Sternvierer? Gut möglich, aber ich ohne Foto will ich keine falschen Vermutungen äußern. Wenn es eine Telefonleitung ist, dann könnte man darüber RS-422 fahren. Ich würde davon abraten, die Stromversorgung über dieses lange Kabel zu machen. Da kommt am Ende nur noch wenig an und du wärst gezwungen, auf Half-Duplex zu wechseln. Kannst du das überhaupt? Solche Leitungen kann man auch mit ADSL Modems benutzen, falls du etwas mit Ethernet machen willst. Dany schrieb: > Wenn beide Seiten irgendwie am > Stromnetz hängen, also wenn beide atmegas auf beiden Seiten mit einem > jeweils eigenen Netzteil laufen, dann muss ich voll isolieren. Ist das > richtig so? Nein. RS-422 (und auch R485) vertragen ungefähr 5 Volt Differenz zwischen den GND Potentialen an den beiden Enden. > die typischen 5V Steckernetzteile an sich sind ja schon galvanisch > vom Stromnetz getrennt.... Also muss ich eigentlich selbst dann > nicht isolieren. Meistens ist das so. Aber wenn deine Geräte mit einer Stereoanlage, Antenne, Wasserleitung, PC verbunden sind, dann sind sie doch geerdet und somit nicht Potentialfrei.
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