Podwójna Optoizolacja UART - problem

[BartekBartosz]

Witam serdecznie na forum
Od jakiegoś czasu zajmuję się dla przyjemności elektroniką. Potrzebuję skomunikować ze sobą 2 atmegi 328 za pomocą około 100m kabla. Postanowiłem zrobić "wzmacniacz" sygnału na optoizolatorach, który pełni również funkcję ochronną układu przez zakłóceniami.

Wzorowałem się schematem na zdjęciu:


aczkolwiek przy kablu 100m zwiniętym w rolkę i zbliżeniu lutownicy transoformatorowej (symulator burzy ) atmegi się wieszały.
przerobiłem układ na poniższy:


wszystko grało jak należy do bliżej nie określonego czasu... nagle padła komunikacja.
Myślałem, ze padł optoizolator aczkolwiek po złożeniu wszystkiego na nowych elementach na płytcce stykowej nadal cisza...
bezpośrednie połączenie rx z tx krótkim kablem przynosi porządany efekt, a włączenie chociaż jednego optoizolatora przerywa komunikację...

jaka może być tego przyczyna? czy możliwe, że padła atmega w jakiś sposób?

dziekuję bardzo za pomoc
pozdrawiam Bartosz





Edit: Przerobiłem linki na użyteczniejsze bo to co było w poście to trochę sieczka, jeżeli ktoś ma problemy z obejrzeniem to pod obrazkiem ma link do źródłowego obrazka. Miło było by, gdybyś jeszcze przeskalował je na imageshacku na 640 szerokości (bodajże przy tej mieszczą się na standardowej szerokości posta).
Pajączek.

Popawiono

[pajaczek]

Skąd bierzesz VCC i +5V?
Jaki to przewód (te 100m)?
Parametry transmisji?
A ogólniej, to dlaczego nie rs485? FT232 nie służy do komunikacji na długi dystans, to konwerter rs232/usb.
Jeżeli "na krótkim dystansie" działa, to raczej nie padła atmega

[BartekBartosz]

Zdęcie zapożyczone od czegoś innego, u mnie są 2 atmegi. Chodziło o istotę

Sygnał idzie po skrętcce.
Zasilanie rówież idzie po skrętcce (12V) później jest zastosowany stabilizator 5v (wspolna masa).
Nie wiem dlaczego pewnie dlatego, że się na tym nie znam a to wiedziałem jak wykorzystać ;) no i prostota budowy mimo wszystko
Generalnie wszystko działało około miesiąca a nagle odbitka nie wiadomo skąd, że nawet 15cm po optoizolacji nie idzie uzyskać.

[magikjl]

Napisz, jaką masz ustawioną prędkość transmisji i jaki kwarc stosujesz, poza tym bardzi istotna przy transmisji na większe odległości jest impedancja falowa linii przesyłowej. jeśli będą niedopasowania, będą kłopoty i spore utraty jakości. Zastosuj po tych optoizolatorach konwerter RS232/RS485 z impedancją wyjściową 120 Om, np. MAX485. Poza tym równolegle do końcówek optoizolatora, zarówno po stronie LED i fototranzystora dodałbym rezystory - ok4,7-10k, żeby przyspieszyć i ujednolicić ich działanie. Transoptory, które zastosowałeś, są liniowymi i mają niską częstotliwość pracy - max 80kHz. Lepiej zastosować takie z wyjściem logicznym, np 6N137, H11.

[Adam Tatuś]

Nie RS485 tylko 422, widać tam przecież transmisje full-duplex (można zastosować dostępne układy driverów np. MAX488).
100m to już kawałek przewodu, o ile transmisja przy średnich prędkościach nie stanowi problemu (jeszcze), to dostarczenie zasilania już tak, szczególnie, że układy cyfrowe pobierają prąd impulsowo co przy niepomijalnej rezystancji linii zasilania może prowadzić do niestabilnej pracy. Np. 100mb UTP5, żyła ma ok.9-10Om czyli pobór prądu większy niż 50mA powoduje -5% spadku zasilania co może wygenerować reset od zasilania 5V.... Zastosowane 12V nieco polepsza sytuację, ale i tak trzeba sprawdzić czy na wejściu stabilizatora (pewnie 7812) nie spada poniżej 8V. Na dłuższe dystansy zasilanie albo rozprowadza się lokalnie, albo podnosi napięcie przed transmisją zasilania np. do 24/48V, wtedy można przenieść nieco więcej mocy i obniża je przetwornicą w układzie zasilanym (np. rozwiązania stosowane w POE). To jeden z lepszych sposobów na stabilną pracę, można wykorzystać gotowe przetwornice scalone z rozszerzonym zakresem napięć wejściowych. Oczywiście zabezpieczenie przepięciowe na liniach zasilania i transmisji znacząco podnoszą niezawodność.

Spróbuj na wyjściu/wyjściu transoptora dołożyć bramki z układem Schmidta np. HC14 powinny poprawić szybkość narastania zboczy, które teraz pewnie przy większych szybkościach są powodem nieprawidłowego działania odbiorników - sprawdź oscyloskopem jak wygląda sygnał RX/TX.

[rafal.220]

Powiem tak. Z tymi PC817 to już raz miałem niezłą jazdę.
W ogóle od tego trzeba zacząć, że do przesyłania informacji to zbytnio się one nie nadają (zwłaszcza jedna sztuka negowana przez rezystor 10K.)
Osobiście to stosowałem komplementarną parę PC817, gie do negacji dochodziło po przez rezystor sprzęgający 100R (szybkie zamknięcie bramki w czasie trwania czasu martwego oraz poprawa stabilności)

Na chwilę obecną to wolę gotowe bramki logiczne: (oczywiście musisz sam sobie wybrać z oferty taką która Ci najbardziej odpowiada. Link prezentuje przykład jednej z nich)

http://www.tme.eu/pl/details/6n137/tran ... conductor/#

[BartekBartosz]

witam
przeanalizowałem wszystkie możliwości. okazało się, że od momentu pojawienia się większej informacji do przesłania, transoptor poprostu nie wyrabiał. gdy obcialem długość informacji komunikacja powróciła
czy są dostępne jakieś, które dawały by radę najlepiej w obudowie dip-4? mam już gotową płytkę i nie chciałbym robić za dużej rzeźby aczkolwiek jeśli będzie potrzeba to oczywiście zrobię nową

[rafal.220]

mam już gotową płytkę i nie chciałbym robić za dużej rzeźby aczkolwiek jeśli będzie potrzeba to oczywiście zrobię nową

Spróbuj zamiast opornika 10K dać 1K (zobaczymy jaki będzie rezultat)

Jest jeszcze jedna sprawa.
Z tego co przedstawia drugi rysunek to TXD masz podpięte po przez diodę do pełnego zasilania (tak się nie robi)
Jeśli mowa o bramkach TXD to łącz po przez diodę nadawczą do +5V anie do VCC (przecież tu dużych odległości nie masz)

[BartekBartosz]

Schemat jest tylko poglądowy
Zastosowałem właśnie rezystory 1k i dioda jest podpięta pod 5v za stabilizatorem

Czyli ostatecznie wyszło na to, że optoizolatory nie dawały rady, po zmniejszeniu szybkości transmisji do 2400 wszystko śmiga elegancko

Jest to na tyle prosta konstrukcja, że nie potrzeba nic więcej )

Dziękuję za wszystkie porady, z których skorzystam przy tworzeniu następnych projektów (transmisja 485)

Pozdrawiam serdecznie!