Sposób na określenie pozycji złącza symetrycznego


12

Mam starą, niestandardową parę złączy używanych przez wiele systemów. Złącza są matka / ojciec i symetryczne, ponieważ nie mają mechanicznej prowadnicy, aby użytkownik mógł je podłączyć w „właściwej” pozycji.

Nie mogę w żaden sposób zmieniać urządzenia i złącza ojca.

złącze ojca (to właśnie podłączają użytkownicy)

4 piny to: VCC GND Rx Tx. Mam wysokie napięcie na pinach zasilania, a logika Rx / Tx wynosi 5 V. Zegar Rx / Tx jest wstępnie ustawiony na określoną wartość.

pinout złącza matki

Dlatego złącze ojca można podłączyć na 4 możliwe sposoby.

Matka zaopatruje ojca w VCC poniżej 1000 V i poniżej 100 A, jeśli i kiedy styki są „wyrównane”. Do tego czasu urządzenia mogą rozmawiać przez Rx i Tx @ 5V (na urządzeniu końcowym złącza ojca jest niewielka bateria wielokrotnego ładowania).

Obudowy złączy i urządzeń są nieprzewodzące.

Muszę być w stanie wykryć orientację / sposób włożenia złącza ojca, aby móc prawidłowo przekazywać prąd i sygnały, dzięki czemu urządzenia będą się łączyć i mówić, niezależnie od tego, jak złącza są podłączone.

Jaki jest najlepszy sposób na osiągnięcie tego? Przez „najlepszy sposób” rozumiem najmniejszą liczbę komponentów / tranzystorów polowych / przekaźników / diod. Mogę użyć dowolnego rodzaju MCU na moim końcu, patrzyłem na klasę L0 z STM.

Uwaga: zaproponowano urządzenie elektromechaniczne za złączem macierzystym, w postaci dysku, obracane przez silnik w krokach 90 'zgodnie z ruchem wskazówek zegara (w zasadzie wykonuje się do 4 „prób”, dopóki sygnały nie zostaną odpowiednio ustawione) inny kanał, nie szukam tego rodzaju rozwiązania, potrzebuję czegoś w stanie stałym, bez ruchomych części.


9
Nie mogę wymyślić żadnego rozwiązania, które nie kosztowałoby cię więcej niż wyrzucanie tych złączy i kupowanie nowych, z kluczami, złączy lub obudów.
Trevor_G

11
BTW: Masz inny problem, o którym nie wspomniałeś. Musisz być w stanie wykryć, kiedy jest również odłączony, więc jakiś idiota nie odłącza go po włączeniu, obraca i podłącza z powrotem.
Trevor_G

10
Mówisz, że nie można tego zmienić z powodu certyfikatów, ale szczerze mówiąc, każda „certyfikacja”, która pozwoliła na użycie tego złącza dla 1000 V, jest warta mniej niż zero. Odszedłbym. Nie warto umierać, a każde rozwiązanie tego będzie z natury ryzykowne. Zasadniczo nie ma możliwości udowodnienia, że mikrokontroler (lub cokolwiek innego) nie może się zawiesić i pozostawić zasilania w niebezpiecznym stanie.
Evan

9
@NickM: (1) Nikt nie pytał, ale czym dokładnie jest urządzenie? (2) Dlaczego zostałby zaprojektowany bez złącza spolaryzowanego? (3) Co to jest protokół szeregowy? (4) Czy możesz wyjaśnić, w jaki sposób TX / RX odnoszą się do GND? (5) Powinieneś skondensować wszystkie poruszone tutaj kwestie w swoim pytaniu.
Tranzystor

11
Oczywiście. Jednocześnie musiały być zaangażowane wysokie napięcie, słona woda i głupie przepisy. Zwłaszcza słonej wody. Dla przypomnienia stwierdzę, że to zły pomysł na wypadek porażenia prądem.
peufeu

Odpowiedzi:


4

Ponieważ rzecz, którą podłączasz, to wypychanie napięcia względem bolca uziemienia na linii Tx (i być może podciąganie na Rx), powinieneś być w stanie użyć obwodu takiego jak ten na początku.

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

Pociągnij każdy kołek do uziemienia jeden po drugim i sprawdź, które inne kołki cofają. Powinieneś być w stanie dowiedzieć się, który pin jest w ten sposób rzeczywistym pinem uziemiającym. Kiedy już to wiesz, przełącz sygnały TX / RX na właściwe styki (nie pokazano) i sprawdź komunikację przed włączeniem odpowiedniego zasilania P-MOSFET.

Gdy dowiesz się, który z nich jest uziemiony i włączysz go do zasilania, wykrycie wyciągnięcia wtyczki powinno po prostu polegać na monitorowaniu tranzystora na linii Vcc.


3

Możesz użyć obwodu podobnego do dwustopniowego przesuwnika lufy, aby umożliwić obrócenie sygnałów o 0, 90, 180 lub 270 stopni:

schematyczny

symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

Do przełączników można użyć przekaźników półprzewodnikowych lub mechanicznych. Istnieją tylko dwa sygnały sterujące, umożliwiające 4 możliwe ustawienia odpowiadające 4 możliwym orientacjom.

Aby znaleźć prawidłową orientację, przełączaj ustawienia, aż uzyskasz prawidłowy sygnał RX / TX. Ponieważ zasilanie wysokonapięciowe nie jest włączone przed znalezieniem prawidłowej orientacji, logika musi obsłużyć tylko +5 V dla sygnałów rx / tx. Wystarczy prosty szeregowy rezystor i zacisk diodowy.

(Oczywiście rozsądnie byłoby mieć jakąś ochronę przed cofnięciem na wypadek, gdyby wysokie napięcie znalazło się na niewłaściwych stykach, ale to wystarczający temat na kolejne pytanie).

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.