Unterwasserübertragung mit UART über größere Distanz

Gast #4792652
Hallo,

diesen Winter soll ein kleines, kabelgebundenes just4fun-U-Boot 
entstehen. Kleinere AVR-Geschichten habe ich schon gemacht, aber noch 
nix großes mit praktischem Nutzen.

Ein bisschen habe ich mich schon eingelesen und die ursprüngliche 
Version mit Funkübertragung schonmal verworfen.

Fürs erste reicht mir eine komplette Kabelverbindung, später würde ich 
gerne auf die Bojenlösung umsteigen.

Als Kamera würde ich gerne eine mit TTL-Pegel und niedriger Datenrate 
benutzen, weil das vermutlich auf größere Strecken weniger Ärger macht.
https://www.adafruit.com/product/397

Ich möchte den Pegel über längere Strecken verlässlich übertragen 
können. Das heißt, ich hätte gerne 100 Meter aufwärts. Wie sieht es mit 
einem erhöhtem Pegel mit nachgeschaltetem Komparator mit Spannungsteiler 
aus?

Sprich: Ausgabe des TTL-Signals, Verstärkung durch OPV auf 15V und 
Empfang durch einen Komparator, der das Signal wieder sauber macht und 
auf TTL-Pegel reduziert.

Könnte das funktionieren? Bei Hochfrequenzgeschichten hätte ich wegen 
der Dämpfung des Kabels Bedenken, aber bei 38 kHz sollte das doch 
klappen.
Hätte den Vorteil, dass ich so andersrum auch das Boot steuern könnte 
und auch noch Strom übertragen könnte.

Danke.
(Firma: Vescomp)
baudbauer schrieb:
> Sprich: Ausgabe des TTL-Signals, Verstärkung durch OPV auf 15V und
> Empfang durch einen Komparator, der das Signal wieder sauber macht und
> auf TTL-Pegel reduziert.
>
> Könnte das funktionieren? Bei Hochfrequenzgeschichten hätte ich wegen
> der Dämpfung des Kabels Bedenken, aber bei 38 kHz sollte das doch
> klappen.

 Schon mal was von RS485 gehört ?
baudbauer schrieb:
> Ich möchte den Pegel über längere Strecken verlässlich übertragen
> können. Das heißt, ich hätte gerne 100 Meter aufwärts. Wie sieht es mit
> einem erhöhtem Pegel mit nachgeschaltetem Komparator mit Spannungsteiler
> aus?

Klingt kompliziert. Ich hätte da einfach einen MAX232 o.ä. genommen, der 
macht genau das: Spannungsverstärkung des UART Signals für längere 
Kabel.

Bei 38400 Baud sind das übrigens Sekunden pro Bild und nicht Bilder pro 
Sekunde. ;-)

RS485 oder RS422 wären auch eine Überlegung wert, falls z.B. der Motor 
zuviel Störpegel produziert.
Gast
RS485 sieht interessant aus, dafür gibt es erfreulicherweise sogar 
fertige Adapter auf USB. Das macht die Geschichte zumindest PC-seitig 
schonmal einfacher und fertige Wandler von RS232 auf RS485 gibt es auch.

Dann wirds wohl das werden.
Gast
Hm. Ich bin jetzt nicht so der Spezi darin, aber 100m mit RS232 (+/- 
12V), d.h. mit einem Standard-Pegelumsetzer wie dem MAX232 (und 
ähnlichem) sollte bei 38kBaud schon noch möglich sein.

HF gibts ja unter Wasser nicht soviel, eher LF. Aber das sollten dann 
Gleichtaktstörungen sein. Also differentielle Übertragung (RS485). Wegen 
der Länge muss man dann mal sehen, ob das absolute Potential gegen Masse 
an den Endpunkten noch hingeht.

Ein praktisches Problem sehe ich eher bei dem Kabel selbst. Denn wenn 
das nicht genauso schwer wie das Wasser ist - was aber an sich nicht 
unmöglich scheint, wenn etwa die Isolierung deutlich weniger dicht, als 
das Wasser ist -, dann hat das arme U-Boot noch die Hälfte, oder 
wenigstens einen Teil davon, des Kabels zu tragen. Soviel Auftrieb muss 
man erstmal herbekommen.

38kBaud für Bildübertragung dürfte dann aber allenfalls für ein paar 
Pixel in Echtzeit oder so reichen.
Gast
Weil meine Google-Recherchen nicht zufriedenstellend war und ein Forum 
vom Austausch lebt.
Wenn es dir zuviel Mühe macht und es dich ankotzt, dann wisse, dass ein 
Forum freiwillig ist. Wenn du nicht helfen willst, lass es.
Persönliche Seite
höneß schrieb:
> Wenn es dir zuviel Mühe macht und es dich ankotzt, dann wisse, dass ein
> Forum freiwillig ist.

Das Forum mag freiwillig sein, Du aber musst Dich auch an die Regeln 
halten. Die sind nicht freiwillig.

Und die Regeln verbieten es, in einem Thread unter zwei Pseudoynmen 
mitzumischen, als "baudbauer" und "höneß" hast Du aber genau das getan.
Gast
höneß schrieb:
> Weil meine Google-Recherchen nicht zufriedenstellend war

Da hättest Du Google einfach mal aufrufen sollen.

höneß schrieb:
> Wenn es dir zuviel Mühe macht und es dich ankotzt, dann wisse, dass ein
> Forum freiwillig ist. Wenn du nicht helfen willst, lass es.

Ja - bei Gästen wie Dir, die nicht mal Google vernünftig bemühen "kotzt" 
mich das in der Tat an. Wenn diese "Gäste" auch noch unter verschiedenen 
Pseudonymen posten - noch viel mehr.

Viel Spaß noch :-)
baudbauer schrieb:
> Könnte das funktionieren? Bei Hochfrequenzgeschichten hätte ich wegen
> der Dämpfung des Kabels Bedenken, aber bei 38 kHz sollte das doch
> klappen.

38 kHz? Ähm, meinst du nicht, dass das etwas langsam ist? Nur mal 
angenommen, du würdest in jedem Takt ein Bit übertragen können wären das 
38 kBit/s. Ein Bild mit 100*100 Pixel und 8 Bit Helligkeitstiefe hätte 
schonmal 80.000 bit, d.h. ein Bild zu übertragen würde knapp 2 Sekunden 
dauern...ich glaube nicht, dass du das willst. Das wird ne 
Standbild-Show.
höneß schrieb:
> Gut, dann eben nicht.
>
> Thread kann weg, tschüss.

Na das nun auch nicht, ich denke halt nur, dass du dir eine andere 
Datenverbindung überlegen solltest. RS232/RS485 ist möglicherweise viel 
zu langsam für das, was du machen willst. Auf jeden Fall würde ich das 
Maximum benutzen, was die Kamera kann, also 115 kBd und nicht die 38 
kBd.

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