Cześć!
Na studiach zacząłem tworzyć hobbystycznie układy z procesorami AVR. Szczytowym projektem było urządzenie do pomiaru temperatury, oraz natężenia światła, wraz z ekranem LCD 2 liniowym, menu na przyciskach oraz sygnałem alarmowym. Projektem tym zaliczyłem kurs Podstawy Techniki Mikroporcesorowej. Sam projekt został z tego co pamiętam przy większych porządkach zutylizowany jak większość "sprzętu" avr, gdyż się obraziłem, z powodu moim własnych niepowodzeń. Niepowodzeń, bo chciałem, się rzucić na duży projekt, wymagający czasu, a wówczas już miałem pracę a jeszcze się uczyłem. Zamierzałem od razu zrobić serię urządzeń, które będą oparte na trawionych przeze mnie płytkach i cały soft (łącznie z bibliotekami do np. interfejsów), miał być mojego autorstwa. Oczywiście, takie podejście musiało, przy ograniczeniach czasowych zakończyć się fiaskiem. Obecnie wiem, że nie tędy droga - warto korzystać ze wszelkiego gotowego kodu (im programista starszy tym bardziej woli unikać pisania kodu który ktoś już napisał), w końcu jakby każdy miał odkrywać na własną rękę na nowo rachunek całkowy nadal siedzielibyśmy w lesie.
Zamiast trawić układ składam prototypy na płytkach stykowych i później ew. myślę o ich wykonaniu. Małe kroczki przybliżające do celu, dające szybki efekt, pozwalają w razie co zmienić kierunek. Wykonanie płytki, zlutowanie urządzenia i uruchomienie może trwać dni czy tygodnie by przekonać się, że koncepcja jest słaba. Z tego też powodu, rysunek, który przedstawie powstał w imię KISS, i znalazł się na papierze. Wykonanie jego zajęło mi 30m, a kurs Eeagla ma sporo więcej ;) Dlatego jest on bardzo koncepcyjny - posiada wiele niestandardowych oznaczeń, czy pomijam zbędne elementy jak np. układy pasywne który mogły by wynikać z noty katalogowej ATmega8 czy DS18B20. Proszę wybaczyć, za jego amatorskie wykonanie, i proszę o wyrozumienie. W razie niejasności chętnie wytłumaczę co jest czym.
Generalnie prosił bym o ocenę koncepcji. Już spieszę z jej opisem. Otóż, planuję zrobić sieć czujników. Czujniki te mają być rozsiane po całej działce, obiektach przemysłowych, kotłowni, pod chmurką, między kratownicami, koło silników mocy 3KW, czy liniach napięcia 3 fazowego. Czujniki te mają mierzyć różne rzeczy - na rysunku mamy pomiar akurat temperatury za pomocą DS18B20, ale będą to też pomiary natężenia światła, czy również odległości. Z uwagi na odporność na zakłócenia oraz prostotę implementacji wybrałem sieć RS485. Rozumiem, że RS485, to standard napięć, więc na chwilę obecną zaprojektowałem protokół (i sprawdziłem), gdzie urządzenie nasłuchuje i w momencie gdy rozpozna rozkaz, zaadresowany do niego zaczyna odpowiadać. Taki arbitraż powoduje bezkolizyjna komunikacje. Być może zmienię to na coś bardziej cywilizowanego i uniwersalnego jak MODBUS, ale to pieśń przyszłości i na razie nie ma takiej potrzeby. Z powodu charakterystyki urządzania, nazwałem prototyp koncepcyjny wstępnie WA1 czyli Węzeł Adresowany 1. Jeśli chodzi o układ CJP1 jest to Centralna Jednostka Pomiarowa 1, składa się z komputera PC wraz z możliwością komunikacji RS485. Komputer tutaj przyjmuję rolę zarządcy w sieci RS485 i to on wysyła komendy z odpowiednim adresem i przetwarza odpowiedzi. Później za pomocą ethernetu dalej serwuje te wyniki. Wykonałem opisany projekt na płytce stykowej, BEZ SEPARACJI GALWANICZNEJ, żeby skupić się na oprogramowaniu czujników i protokołu.
Po testach pierwszej wersji protokołu i wsadów, chciał bym wykonać 1-2 urządzenia i sprawdzić działanie w praktyce w środowisku docelowym. Jak wspomniałem jest to miejscami środowisko gdzie mogą występować zakłócenia i ew. awarie (silniki 3KW, linie 3 fazowe, konstrukcje metalowe, warunki zewnętrzne czy wyładowania atmosferyczne). Pomyślałem, więc o bezpieczeństwie. Poszperawszy w sieci stwierdzam, że wypadało by jakoś zabezpieczyć owe urządzenia, żeby w razie jakiejś draki odszedł jedynie jeden układ/element a nie wszystko co znajduje się w sieci. Pomyślałem, więc o separacji galwanicznej - powiedzcie proszę teraz - Q1 Czy opisany układ i charakterystyka środowiska pracy faktycznie daje przesłanki ku separacji galwanicznej? Jeśli tak, to w takim razie, Q2 Czy zaproponowana separacji w postaci transoptorów oraz przetwornic DC/DC ma sens? Moja ideą jest puszczenie magistrali 6 lini. Tutaj, pójdzie zasilanie 12V dla urządzeń, oraz zasilanie 5V dla linii komunikacyjnej, oraz sama linia komunikacyjna RS485 (A/B). Z linii 12V każde urządzenia poprzez przetwornice ma dostarczyć sobie zasilanie. Układy MAX485 zasilane maja być osobną linią 5V. Z tego co napisałem klaruje się kolejne pytanie Q3 Czy prawdą jest, że prezentowany układ posiada 2 główne obwody A (5V RS485), oraz D(zasilanie 12V + przetwornice urządzeń), oraz n obwodów w każdym urządzeniu wewnętrznie, które są separowane galwanicznie? Q4 Jeśli tak, to czy ma to sens? Co do warstwy fizycznej, to chciał bym te dwie linie zasilające i komunikacyjną puścić skrętką UTP kat. 5, od punktu do punktu tworząc magistrale Q5 czy taka skrętka się nadaje do komunikacji na kilkadziesiąt/ kilkaset metrów? , ostatecznie Q6 Czy należy taki układ uziemić, a jeżeli tak to jak?
Bardzo proszę o wyrażenie waszych opinii oraz o wszelkie odpowiedzi. Z góry przepraszam za zaistniałe niejasności i chętnie wyklaruję zamglone części mojego wywodu/ projektu. Jednocześnie chciałbym podziękować za zainteresowanie oraz poświęcenie Waszego czasu - to chyba najcenniejsze co dziś posiadamy, a dysponujemy jedynie ograniczoną jego ilością.
