Hallo zusammen, ich grüble gerade an folgendem Problem herum: Ich möchte ein Datensignal mit etwa 2 MBit/s über ein etwa 50m langes Kabel von einem Mikrocontroller zu einem Anderen übertragen (UART, eine Richtung). Nun habe ich das Problem, dass mein Signal nach dem langen Kabel etwas deformiert ist. In meiner Anwendung sollen NUR Daten über das Kabel übertragen werden, die Stromversorgung wird von unabhängigen Steckernetzteilen kommen, welche zudem an verschiedenen Phasen hängen, wie ich festgestellt habe. Genau das scheint mir aber ein ganz fieses Brummen auf die Masseleitung meines Datenkabels zu bringen. Die Netzteile sind zwar galvanisch vom Netz getrennt aber nicht geerdet. Standard Steckernetzteil halt... Ich würde mir nun eine Verbesserung erhoffen, wenn ich Empfängerseitig einen Optokoppler einfüge siehe Bild. Der Sender würde dann mit einem kleinen Treiber und einem Widerstand die LED des Optokopplers am anderen Ende des Kabels ansteuern. Der Empfänger hätte dann das Ausgangssignal des Optokopplers welches (hoffentlich) relativ rauschfrei vor allem aber Brummfrei sein dürfte. Nun habe ich keinen Optokoppler zur Hand und leider auch keinerlei Erfahrungen mit solchen Dingen (Datenübertragung über größere Distanzen) gemacht und würde mich daher sehr über Anregungen, Meinungen und Tips eurerseits freuen. Ich denke das könnte mir einiges an Misserfolgen und Zeit einsparen. Vielen vielen Dank für alle Antworten Grüße Andreas
Angehängte Dateien:
-
50m_Transmission.png
3,9 KB
RS422 Sender und RS422 Empfänger, ist dann allerdings ein Draht mehr, da symmetrische Übertragung.
Schaue dir mal die Grenzfrequenz der meisten Optokoppler an. Wie sieht das Kabel aus? 2MBit über 50m ist schon recht sportlich. Da wirst du über Ethernet nicht drum rum kommen...
Klassische Signalübertragung. Der Optokoppler ist zwar sinnvoll, aber nur um die beiden Geräte galvanisch zu trennen. Sonst können Ausgleichsströme fließen. Für 50 m Übertragung gibt es Verfahren in Hülle und Fülle, ein symmetrisches sollte es schon sein, geschirmte verdrillte Kabel sind zwingend. RS422 sollte bei gutem Kabel reichen, Ethernet Treiber machen auf diese Strecke Gigabit.
Hai! Jens schrieb: > Schaue dir mal die Grenzfrequenz der meisten Optokoppler an. 6N137 verwenden, der ist ziemlich fix. > Wie sieht das Kabel aus? 2MBit über 50m ist schon recht > sportlich. Da wirst du über Ethernet nicht drum rum kommen... Natuerlich sollte man Kabel mit halbwegs definiertem Wellen- widerstand verwenden und ungefaehr angepasst arbeiten. Grusz, Rainer
Hai! Andreas schrieb: > Ich möchte ein Datensignal mit etwa 2 MBit/s über ein > etwa 50m langes Kabel von einem Mikrocontroller zu > einem Anderen übertragen (UART, eine Richtung). Kabel mit halbwegs bekannter Impedanz verwenden und anpassen/terminieren (hast Du ja offenbar gemacht, lt. Deiner Zeichnung). > Ich würde mir nun eine Verbesserung erhoffen, wenn ich > Empfängerseitig einen Optokoppler einfüge siehe Bild. Kann man sicher machen (Terminierung sollte man vielleicht verbessern). Ich wuerde auch senderseitig zwischen Mikrocontroller und Treiber-IC einen Optokoppler verwenden (z.B. 6N137) und die dann entstehende "Insel" ueber einen DC/DC-Wandler (Traco) potenzialgetrennt versorgen. Das soll nicht heiszen, dass Deine Loesung nicht funktionieren kann. Es waere mir persoenlich nur unsympathisch, eine 50m lange Strippe galvanisch an eine Mikrocontrollerschaltung anzukoppeln. Ganz andere Loesung waere mit zwei Uebertragern; da sparst Du die galvanisch getrennte Versorgung, hast aber mehr Stress mit der Codierung/Modulation. Weil ich gern mit HF rumbastele, wuerde ich das wahrscheinlich probieren, aber ich rate Dir davon ab :) Grusz, Rainer
Danke ersteinmal für eure Anregungen. Ich habe mich jetzt ein wenig mit der differenziellen Übertragung ohne galvanische Trennung über RS485 beschäftigt und u.A. folgenden Artikel gefunden: http://www.fccps.cz/download/adv/frr/RS485/RS485.html Wie gesagt erst einmal nicht galvanisch getrennt aber ich denke das ist dennoch ein Anfang. Mit übertragern und HF gebastel will ich mich definitiv nicht rumschlagen. Ich will ja auch irgendwann fertig werden ;) Ja, ich bin mir noch etwas unsicher ob die galvanisch Trennung nicht eventuell zwingend nötig ist, aber dazu finde ich einfach keine wirklich für mich hilfreichen Antworten oder Artikel. Daher werde ich wohl oder übel erst einmal die RS485-Methode ausprobieren und Hoffen dass es klappt. Was denkt ihr darüber. Ist das vernünftig oder verschwendete Zeit?
Andreas schrieb: > Was denkt ihr darüber. Ist das vernünftig oder verschwendete Zeit? Als Beispiel ist z.B. DMX geeignet, das ist praktisch RS485 ohne die Bidirektionalität, da es nur einen Sender und viele Empfänger gibt. DMX arbeitet bei 230kBit/s und geht schon über 100-200 m, solange die Kabel und Stecker einigermassen anständig sind. Deine Datenrate liegt natürlich um den Faktor 10 höher, so das es grenzwertig werden kann. Gute Kabel wirst du auf jeden Fall brauchen - soll es sicher sein, ist Ethernet im Endeffekt vermutlich billiger, weil die Hardware weit verbreitet und bewährt ist. Die galvanische Trennung fällt dabei gleich mit ab.
Hai! Andreas schrieb: > Mit übertragern und HF gebastel will ich mich definitiv nicht > rumschlagen. Ich will ja auch irgendwann fertig werden ;) Wir sprechen uns zwischen Weihnachten und Silvester wieder, wenn dann hier zu lesen sein wird: "Seit knapp einem Vierteljahr ist meine Datenuebertragungsstrecke (ca. 50m, 2Mbit/s) fertig, aber sie laeuft nicht zuverlaessig... Hilfe!!!..." fiesgrins > Ja, ich bin mir noch etwas unsicher ob die galvanisch Trennung > nicht eventuell zwingend nötig ist, Da ja wohl alles Kleinspannung ist, ist sie ganz sicher nicht zwingend noetig - zumindest nicht wegen der elektrischen Sicherheit. Ich wuerde trotzdem potenzialtrennen, aber das ist nur meine persoenliche Meinung. (Ich kenne das auch von Industrieanlagen so: Lieber einmal zuviel potenzialtrennen, als ewig fehlersuchen.) Grusz, Rainer
Andreas schrieb: > Ja, ich bin mir noch etwas unsicher ob die galvanisch Trennung nicht > eventuell zwingend nötig ist, aber dazu finde ich einfach keine wirklich > für mich hilfreichen Antworten oder Artikel. Daher werde ich wohl oder > übel erst einmal die RS485-Methode ausprobieren und Hoffen dass es > klappt. Das klappt, wenn du anständig terminierst. Per Definition ist es übrigens RS422 (one way). Da du Steckernetzteile hast ist die galvanische Trennung (des gesamten Systems) vorhanden. Kritisch wird es vielleicht wenn irgendwo andere Masseverbindungen sind. Ein einfaches Ohmmeter beseitigt da aber jeden Zweifel. - Erdung ist übrigens keine Entstörung sondern eine Schutzmaßnahme. Sie schützt Mensch und Tier vor gefährlichen Spannungen im Fehlerfall (Spannung an leitenden Teilen die berührt werden können). Das ist vorrangig und birgt die Gefahr das Ströme den Weg über deine Leitung zur anderen geerdeten Systemen nehmen. Das wird durch die Trennung verhindert. Bei Steckernetzteilen ohne Schuko Stecker kommt aber wg. der nicht vorhandenen Erdung so oder so nicht vor.
Rainer Ziegenbein schrieb: > aber sie laeuft nicht zuverlaessig Eins nach dem anderen, muss ja kein industrielles Umfeld sein. Gute Kabel sind wichtiger als alles andere. Fehlerraten sind mittels Checksumme schnell ermittelt. Wenn's kneift kann er z.B einfach mehrmals senden. Ich habe im Tagebau kilometerlange RS422 Verbindungen gesehen wo die Anschlussdosen komplett abgesoffen waren oder Lüsterklemmen dezent im Teich versenkt wurden weil ein Baggerfahrer die Kabel gekappt hatte. Funktionierte problemlos, jahrelang (aber mit galv. Trennung).
Angehängte Dateien:
-
Signaltrennung.PNG
4,3 KB
Diese Schaltung hatten wir genommen, als es um "schnelle" Signale über 100m Telefondraht ging. Aber lange her, das war zu Z80 Zeiten. Bei passenden Optokopplern hatten wir 1MHz ausprobiert, das sah noch sehr gut aus. Schneller wurde nicht getestet, wir haben ja nur 38400 baud übertragen wollen ;)
Hai! Der Rächer der Transistormorde schrieb: > [Datenuebertragung ueber 50m Kabel] > > Eins nach dem anderen, muss ja kein industrielles Umfeld sein. Natuerlich, zugestanden. Bei 50m Kabel bin ich von Verlegung im Auszenbereich ausgegangen (was natuerlich nicht stimmen muss), und da haette ich einfach zu viel Angst, dass das naechste Gewitter meinem nicht potenzial- getrennten Sender einen Knacks versetzt, so dass an den geraden Tagen richtige und an ungeraden Tagen falsche Daten uebertragen werden. Gegen einen direkten Treffer hilft auch ein Optokoppler nicht, das ist schon klar, aber jeder Stoerung eine 50m-Antenne anbieten wuerde ich dann doch nicht. > Gute Kabel sind wichtiger als alles andere. Fehlerraten sind > mittels Checksumme schnell ermittelt. Wenn's kneift kann er > z.B einfach mehrmals senden. Sicher. Ich sehe die (senderseitige) Potenzialtrennung auch nicht als zwingende Bedingung fuer den Normalfall an, sondern nur als Schadensbegrenzung im Fehlerfalle. Grusz, Rainer
Bei 50m wuerde ich auch mal ueber Lichtwelle nachdenken. Passende Komponenten gibts z.b. bei Agilent (HFBR-0400...). Die schaffen die 2 MBit bequem.
Genau. 5mm POF Lichtleiter bekommst Du für billig hinterhergeschmissen. 2 MBit sind kein Problem, galvanische Trennung inklusive.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.