Средства и методы разработки

[V 4.0] Точка-точка, полудуплекс, питание + данные по одной паре. UART годится. 

Пусть мы хотим иметь дисплей, 6...8" для взаимодействия с юзером, который был бы связан со всей остальное системой одной витой парой.

Имеет массу применений, т.к. можно воткнуть дисплей в любое место в любом дизайне.

Пусть у нас есть усилитель напряжения на THS6022IPWP

http://caxapa.ru/1004401/

с "вольт-добавкой" (- питания опера не на землю, а на выход некоторого источника напряжения, чтобы итоговое напряжение на выходе операционника могло быть высоким).

Усилитель выдает 50В и 40В. На выходе усилителя резюк 5 ом для развязки линии.

Витая пара. На дальнем конце резистор R=Z, который идет на кучку керамических и полимерных конденсаторов, емкость поболее, импеданс поменее. После конденсатора обычная схемотехника цепей питания.

Получаем классическое параллельное согласование - линию раскачивают источником напряжения с малым сопротивлением, на дальнем конце резистор. На какой постоянный потенциал резистор подключен - не важно категорически! С точки зрения согласования.

Пусть у нас нагрузка жрет 200мА. И линия имеет Z=100 Ом. На резисторе упадет 20В, и 30В дойдет до нагрузки. 6W - вполне себе нормально.

4W рассеит резистор, и это плата за одну пару.

Можно повысить напряжение, но ПУЭ надо чтить. При 100В и моще на дальнем конце 9W на резисторе потеряется всего 1W

Меандр с уровнями 50В и 40В совершенно нормально будет виден на дальнем конце - у нас линия согласована! И будет только падение на сопротивлении линии (с учетом скин эффекта). Можно хоть 10Мбит гнать - операционник позволяет :)

Slave передает следующим образом. При передаче 0 или 1 он выдает импульс тока потребления на дальнем конце 50 мА. Можно обойтись полевиком и резистором без сложных схем генератора тока.

Host имеет датчик тока в линии. У него есть прямой выход и выход после RC-цепочки, несколько сглаженный.

Когда прямой выход датчика тока больше сглаженного на 30мА (например), Host решает, что ему что-то передали.

Далее все просто.

-- китайский планшет

-- MCU

-- схема питания.

В планшете выдираем аккумулятор и питаем его 4В от стабилизатора. Устраняем самый большой геморрой.

MCU:

-- USB Host или Device, с нужным классом - в зависимости от того, что хочет планшет

-- устройство безопасности и защита от копирования

-- антизависатель для планшета

-- реализация нашего кастомного протокола.

6W - этого хватит даже с учетом КПД DC-DC на дальнем конце для рядового планшета. 9W - это уже очень яркий дисплей можно прикутить, если делать свой визуализатор.

В итоге планшет будет весьма дубовым устройством промавтоматики с двумя клеммами.

Китайский планшет или делать свое - каждый выбирает под задачу. Красоту GUI в современном Android весьма трудно воспроизвести в MCU. Но да, юзер может выйти в основной экран и все такое прочее.