caxapa.ru :: Возникла задача подключить к процессору 8 I2C датчиков. Проблема в том что есть только два провода для передачи всего (и питания и сигналов).     

Moлoдoй кoллeгa (03.04.2020 02:48 - 09:12, просмотров: 27431)

Возникла задача подключить к процессору 8 I2C датчиков. Проблема в том что есть только два провода для передачи всего (и питания и сигналов).

Это конструктивные ограничения, добавить ещё два провода не вариант. Киньте пару идей пожалуйста.

Датчики одинаковые, 400кГц, 3мА каждый, адресных входов нет.

_________________________________________________________________________________________________________

Такое впечатление что я не по-русски пишу...

Есть ТОЛЬКО ДВА ДВА ДВА ПРОВОДА для данных и питания

Ответить

- Манчестером можно, 2 провода - земля и питание с модуляцией, развязка дросселями типа CW68 и конденсаторами. Одна засада, манчестер кодировать просто, декодировать сложнее. Делал для передачи видео потоком 10 Мбит, модулятор 2 чипа 74 серии, демодулятор на Альтере мелкой с тактированием 80 МГц. Приемник всегда сложнее передатчика:-) - Visitor(05.02.2022 07:26)
- DS28E17 плюс диод и жирный конденсатор Vit(51 знак., 03.04.2020 17:32, ссылка, ссылка)
  - Cпасибо! - ILYAUL(04.02.2022 20:20)
  - Интересная таракашка. Но дороговата, стерва. PIC10 выйдет сильно дешевле. И в серии, и в единичном экземпляре. - Гyдвин^{волшебник}(04.04.2020 11:22)
  - Спасибо, не знал - MBedder^{терминатор}(03.04.2020 19:30)
  - Класс! - FDA(03.04.2020 19:30)
  - Спасибо! Офигенно, даже не знал про такую прелесть! Только генератор тока вместо резистора подтяжки стоит поставить. - Evgeny_CD^{Архитектор}(03.04.2020 19:02)
  - СПАСИБО. - fk0^{легенда}(03.04.2020 18:55)
  - Спасибо! Вариант хорош тем что не нужно лишний контроллер программировать. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 18:30)
- А датчики между собой на какое расстояние разнесены, и можно ли их локально повесить на полноценную I2C-шину? UPD: Слился? Вот тебе вариант, а по ссылке - подходящие модуляторы/демодуляторы --> MBedder^{терминатор}(1 знак., 03.04.2020 13:49, ссылка, картинка)
  - Дакладаю. Сделал прототип с этими дивными SN65HVD63, на 1.5м проводе (а мне надо 30см) всё работает без ошибок на скорости 115200. Ура! Moлoдoй кoллeгa(399 знак., 04.02.2022 19:50, картинка)
    - И тебе спасибо. Частота кварца по барабану (в разумных пределах, ессно) - главное, чтобы кварцы были одинаковыми у всех узлов. Частота несущей будет равна Fxtal/4, частота внутренних синхронных фильтров - тоже (вряд ли фильтры там аналоговые). Такое неебическое значение частоты выбрано из-за стандарта AISG, а там она, очевидно, выбиралась из соображений совместимости с какими-то еще стандартами и ради какой-то помехозащищенности (дабы не насрать куда не следует) - MBedder^{терминатор}(04.02.2022 20:45)
    - Спасибо - Evgeny_CD^{Архитектор}(04.02.2022 20:43)
  - Спасибо! Шикарно! Все датчики в куче, расстояние между самыми дальними 10см макс. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 18:27)
- просто в копилку к вариантам, датчиков таких все равно нету, только память, но M24LR64E-R - NAUT(03.04.2020 11:51)
- 1. Конечно-же - все читают только то, что хотят прочесть. 2. Задача - суходрочка. Если действительно нет способов добавить провода, то, пожалуй, радиоканал будет даже дешевле всего этого геморроя с разделением токов, напряжений и их частот. Разве что сделать непрерывную передачу только от датчиков и пусть мастер берёт нужные данные из очередного пакета по необходимости. - Toчкa oпopы(03.04.2020 11:51)
- На сахаре несколько раз всплывала тема данных в питании. Наиболее адекватная идея -- отвязать питание через дроссель (фильтр НЧ), данные добавить в виде ВЧ составляющей (через конденсаторы). Данные в немодулированном виде, как есть во-первых содержат постоянную составляющую, во-вторых могут получать такие искажения (межсимвольная интерференция) когда декодирование будет затруднено и невозможно. Поэтому нужен какой-то способ модуляции сигнала. fk0^{легенда}(1013 знак., 03.04.2020 11:44, ссылка, ссылка)
  - Спасибо! - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 18:56)
- Вообще можно подумать об 1-проводном I2C (второй провод -- земля). Во-первых нужно восстановить SCK. Если посылки будут не очень длинные и каждая будет с преамбулой (отсутствующий на шине адрес устройства и чередующиеся нули и единицы), то по сигналу данных можно восстановить, с помощью PLL, SCK на некоторое непродолжительное время. И разумеется в такой шине не будет "растягивания" SCL и арбитража. Частоту нужно понизить, чтоб растягивания не нужно было. И питание можно fk0^{легенда}(280 знак., 03.04.2020 11:43)
- Вообще что хочу напомнить, всякие варианты с токами, напряжениями, диодиками, питанием током переменной полярности -- все они в сущности замаскированная идея питать током НЧ и данные передавать по ВЧ. - fk0^{легенда}(03.04.2020 11:34)
- Полудуплексный юарт с уровнями 4в — 0 и 5в — 1? - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 09:35)
  - все уже украдено до нас, нечего свои протоколы изобретать - lloyd(03.04.2020 10:01)
  - С какого же бока тут I2C? Чтобы врагов запутать? - SciFi(03.04.2020 10:00)
    - I2C датчики это цель, контроллер с полудуплексным юартом это мой вариант решения, который еще надо до конца додумать)) Я спрашивал еще варианты. Может кто—то делал подобное. Вайфай вполне себе вариант кстати)) - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 10:39)
      - Какой то бред - то "всего 2 линии", то WiFi. "Огласите пожалуйста весь список"(с). - Гyдвин^{волшебник}(03.04.2020 10:45)
        
        WiFi шутка. Между процессором и датчиками 2 провода, задача запитать датчики и поиметь двунаправленный интерфейс. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 10:51)
        
        Начать надо с того, где и как планируется располагать датчики, расстояние между ними и пр. Может I2C там никаким боком, а нужен старый-добрый 1wire. Когда будет вменяемая информация, народ даст и вменяемые советы, а не бредятину со скуки самоизоляции ;) - Гyдвин^{волшебник}(03.04.2020 11:08)
        
        Канал вниз - модуляция напряжения питания. Канал вверх - модуляция тока нагрузки. - SciFi(03.04.2020 10:58)
        
        Ага, а при насильно заданных напряжении и токе, сопротивления нагрузки и источника питания быстренько станут какими нужно. Закон Ома. - fk0^{легенда}(03.04.2020 11:31)
  - А если через диодик питать слэйв и передача не слишком частая, то и UART с логическими уровнями. Дешево, надежно, практично - michas(03.04.2020 09:50)
- I2C без питания нужно два, ДВА, ДВА провода я сказал! lloyd(53 знак., 03.04.2020 09:25)
  - Земля нужна? Питание Нужно? И собственно 1-wire. Итого три. - max(03.04.2020 09:28)
    - Для 1-wire схема с фантомным питанием довольно стандартна. Диод+конденсатор и сверхмалопотребляющие железки. lloyd(73 знак., 03.04.2020 09:30)
      - 3мА*8=24mA многовато для ванвайра будет наверно. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 09:32)
        
        Вполне нормально, если между битами мастер будет линию к питанию напрямую подключать. Типа такого: LightElf(1 знак., 03.04.2020 14:39, картинка)
        
        Спасибо, вариант. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 19:04)
        
        Тогда остается 12V LIN, и на каждой ноде понижающий DC-DC. Или может даже LDO. В общем вот: - lloyd(03.04.2020 09:48, ссылка)
- С некоторым оговорками мастер может дёргать SCL как хочет, в том числе гнать туда пару ампер, если надо. Вот пусть слэйв оттуда и извлекает своё питание. - SciFi(03.04.2020 09:08)
  - То-то и дело, что с оговорками. Используют-ли датчики ТС'а "clock stretching" пока неизвествно. И это не поможет для только двух проводов. - Toчкa oпopы(03.04.2020 14:06)
- Ответ: Toчкa oпopы(176 знак., 03.04.2020 08:48, ссылка)
- Около каждого датчика ставить свой процессор, который будет общаться по линии питания с главным процессором, выцеплять из протокола свой адрес, а сам уже будет общаться с датчиком без адреса. Других вариантов нет. Ale3000(102 знак., 03.04.2020 04:58)
  - Тогда уж один процессор и по чипселекту на каждый датчик :) Наверно вопрос сводится к интерфейсу между двумя процессорами? - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 06:16)
    - Какой чипселект? В задании чётко сказано. Нужно подключиться по двум проводам: питание и GND. Других проводов нет. - Ale3000(03.04.2020 14:34)
      - GND - это выдумки. Ethernet, например, развязан по постоянке, и всё там работает, в том числе питание. - SciFi(03.04.2020 14:39)
        
        Таким незатейливым образом из задачки, решаемой при помощи пары транзисторов, конденсатора и диода, мы уже тянем ради захолустного I2C датчика аж Ethernet с PoE. - lloyd(03.04.2020 15:13)
    - А что за датчики? Может подойдёт сеть MicroLan? И батарейку к каждому сенсору. Когда-то извращался подобным способом. max(8 знак., 03.04.2020 06:35, ссылка)
      - Датчик с ш2с шиной, батарейка не годится. - Moлoдoй кoллeгa(03.04.2020 08:21)
        
        Тогда задача не решаема. SDA и SCL должны иметь высокий уровень для начала транзакции. А у тебя только две линии - земля и питание. Только имитировать, скажем, разными частотами по линии питания. С декодированием, фильтами и прочими прелестями. И как туда тайминги зайдут? Неизвестно. - max(03.04.2020 09:25)
        
        Как это нерешаемая? Два провода - питание. Остальное - по вайфаю. - SciFi(03.04.2020 09:28)
        
        Аха, через спутник OneWeb. - max(03.04.2020 10:03)

Схемы, платы, компоненты