Czy istnieje niedroga alternatywa dla kabli RJ45 dla dużej liczby sygnałów?

15

Projektujemy dwie płytki interfejsu (drukowane) i musimy je połączyć kablami (0,5-1,5 m). Zastanawiamy się więc, które złącza użyć. Chcielibyśmy użyć skręconych par jak w kablu RJ45.

Problem polega na tym, że mówimy o 200 sygnałach (od -10 V do + 10 V), które wymagałyby 50x kabli RJ45.

Znane mi alternatywy to kable RJ21 lub DSUB-50, z 50 pinami, każdy z 2x25 drutami. Kupowanie ich jest zdecydowanie za drogie (przynajmniej w Niemczech byłoby to około 450 € lub więcej za 8 kabli), a lutowanie 800 kontaktów jest na razie uważane za zbyt dużo pracy (materiał + 120 €). Dla porównania mogliśmy pobrać 50x kabli RJ45 z pudełka za 70 €.

Zastanawiam się więc, czy istnieje alternatywa? Czy są jakieś standardy kabli, które są tak niezawodne i tanie jak RJ45, ale odpowiednie dla większej liczby sygnałów? (Jeśli nie byłoby warunku skrętki, dobrym wyborem byłyby płaskie kable wstążkowe).

Dla maksymalnej częstotliwości sygnałów można by założyć, że około 200-500 kHz, impedancja kabla nie powinna mieć większego znaczenia, ponieważ impedancja wejściowa urządzenia końcowego wynosi 1 MOhm (ale jestem daleki od eksperta w tej dziedzinie materia).

Dalsze wyjaśnienia: mamy około 60 sygnałów analogowych i około 100 cyfrowych, tylko niektóre z nich mają wysoką częstotliwość i sztywne krawędzie, wiele innych rzadko zmienia sygnały do sterowania maszyną w przestrzeni stanów. Około 40 z 200 „sygnałów” jest faktycznie uziemionych.

Nie szukam ulepszenia podstawowej konfiguracji, ponieważ nie można jej zmienić. Za płytami interfejsu bezpośrednio za urządzeniami końcowymi. Oprócz niewielkiego wzmocnienia i filtrowania sygnałów analogowych, karty interfejsu służą do gromadzenia sygnałów ze wszystkich czujników i urządzeń wykonawczych i redystrybucji ich, aby umożliwić lepsze okablowanie.

System w zasadzie wygląda następująco:

Ponieważ złącza DSUB-50 odpowiedniego systemu w większości przypadków nie umożliwiają okablowania skrętką, pomysł polegał na bezpośrednim połączeniu DSUB-50 z płytą interfejsu (bez kabli), aby zaoferować lepiej dopasowane złącza.

— thewaywewalk
źródło

3

A co z kosztem złączy? Kable to jedno, ale nie wolno ci zapomnieć o tym, w co je podłączasz, ani o powierzchni planszowej dla tych złączy.

— Joren Vaes,

3

Czy rozważałeś Amphenol RJ21 25 par telefonicznych złączy (2 z nich)? Są fizycznie duże, ale kable i złącza są stosunkowo tanie i łatwe do znalezienia. Ultra szerokie kable SCSI to kolejna możliwość.

— Dean Franks

2

Jeśli pierwsza płyta warunkuje sygnał, a druga to ADC, dlaczego nie położyć wszystkiego na jednej płycie i nawet nie mieć kabla?

— peufeu,

7

RJ45 to złącze, a nie kabel.

— R .. GitHub ZATRZYMAJ LÓD

3

Widzę tu wiele sugestii dotyczących alternatywnych konfiguracji okablowania, ale czy zastanawiałeś się nad multipleksowaniem sygnałów przez szybkie połączenie szeregowe, takie jak USB?

— Robert Harvey,

45

Istnieją kable wstążkowe ze skręconymi drutami:

Co kilka cm znajduje się płaski odcinek umożliwiający podłączenie złącza IDC.

Patrząc na dwa rysunki produktu, wydaje się dość typowe, że 50 mm płaskiego kabla na każde 500 mm.

— The Photon
źródło

1

Dużą zaletą tego rozwiązania w porównaniu z 50-krotnymi oddzielnymi kablami RJ45 jest ograniczenie możliwości podłączenia niewłaściwych kabli! 8x 25-parowe kable znacznie ogranicza możliwość błędnego podłączenia ... tylko 8 złączy na każdym końcu!

— mat

1

Prawdopodobnie więc wystarczy 6 z nich (po 2 x 32 przewody), a wraz z 12 złączami będzie to około 120 €. Wygląda na całkiem niezłą opcję. Nie wiedziałem, że te kable istnieją. Dziękuję Ci!

— thewaywewalk

Chciałem powiedzieć to samo. Kabel elastyczny lub kabel płaski.

— Dimitri

13

Przychodzą mi na myśl kable SCSI ... mają wiele pinów (68 w wersji ultrawide), są dobrze ekranowane i można je zdobyć dość tanio, ponieważ nikt już nie używa pamięci SCSI. Jeśli wybierzesz typ LVDS, złącza są nawet akceptowalnie małe (choć wtedy bolesne jest ich trasowanie).

— WooShell
źródło

12

„można zdobyć raczej tanio, ponieważ nikt już nie korzysta z pamięci SCSI”, co oznacza, że wkrótce staną się dość drogie, ponieważ nie ma rynku

— rura

Droższy niż skręcone kable taśmowe, ale nadal jest opcją. Dziękuję Ci!

— thewaywewalk

ebay.com/itm/131038638426 dwie z tych partii (każda partia to 2) są wysyłane na całym świecie w wysokości 36 USD. Następnie potrzebujesz czterech ebay.com/itm/371862526654 tych. Jedną z zalet jest tutaj bardzo mała przestrzeń, którą złącza zajęłyby szczególnie w porównaniu do 50 RJ-45.

— chx,

SCSI różnicowy niskiego napięcia również był moją pierwszą myślą. 34 pary na złącze oraz gotowe kable i złącza. Kable są również zaprojektowane na dość wysokie częstotliwości.

— Tonny

9

Możesz użyć jakiejś formy kabli wstążkowych. Tanim rozwiązaniem jest użycie kabli IDE, takich jak te używane w starszych dyskach twardych PATA:

Każdy z nich ma 40 pinów, więc 5 z nich daje ci 200 pinów, które chcesz.

Inną opcją byłoby użycie bezpośrednich pinów do połączenia kart. Jeśli jednak standard PC / 104 jest już trochę trudny do podłączenia (ze względu na tarcie sumy ze wszystkich 104 pinów), wówczas 200 z pewnością będzie trudniejsze do podłączenia.

Jeśli masz więcej swobody podczas podłączania kart, możesz także użyć gniazda SODIMM (lub nawet starszego DIMM ) i bezpośrednio podłączyć karty:

Niektóre wersje mają 200 pinów. Nawiasem mówiąc, jest to dokładnie ten sam interfejs, którego używa moduł obliczeniowy Raspberry Pi (także 200 pinów):

Z drugiej strony, jeśli można zaprojektować go, że może być lepiej po prostu serializacji danych zanim się ją z planszy, chyba że cały obwód jest analogowa.

— Ronan Paixão
źródło

1

OP rozważał już i odrzucił kabel taśmowy. A opcje board-to-board nie osiągają 1,5 m zgodnie z wymaganiami.

— Photon,

4

RJ21. I szukaj używanych , ponieważ szybko tracą przychylność na rzecz VoIP. Są czymś takim nadmiaru na rynku, że ludzie nawet nie zawracają sobie głowy umieszczeniem ich na Craigslist.

Jest to złącze używane ze starymi telefonami biurowymi, gdy standardowe okablowanie składało się z 25 par . Jest to dość nieporęczne złącze, ale biura miały je przez miliony i nadal jest szeroko obsługiwane.

— Harper - Przywróć Monikę
źródło

OP wspomina w tym pytaniu o RJ21 i jest to zbyt kosztowne.

— derobert

@derobert Właśnie wyczyściłem ich pełne biuro, więc są dla mnie tanie jak śmieci, w zasadzie śmieci. OP może poszukać ich wykorzystanych.

— Harper - Przywróć Monikę

1

@Harper Uważam, że nie były tak powszechne po tej stronie oceanu, tak naprawdę nigdy nie wydawały mi się poza naszymi laboratoriami. Jednak kupowanie ich w USA przez eBay wydaje się dość tanie.

— thewaywewalk

@thewaywewalk Nie jest to więc światowy standard? Z pewnością Europejczycy muszą mieć złącze wtykowe, którego używali do tego samego celu w latach 60. i 80.

— Harper - Przywróć Monikę

1

@Harper Wierzę, że w latach 60. po prostu je podłączyliśmy - nie można było ich odłączyć. Były też inne wtyczki, które wyglądały jak duże gniazda słuchawkowe, ale było to rzadkie - i drogie. Później (81) zastosowaliśmy brytyjską wtyczkę BS6312 431A - podobną do RJ11, ale niezgodną. Jest to nadal używane w Wielkiej Brytanii i innych krajach (głównie ze Wspólnoty Narodów).

— Tim

3

Kable są drogie, co możesz zrobić? RJ45 jest prawdopodobnie najtańszą opcją. Jeśli weźmiesz nawet 100 z nich, nadal będzie to tańsze niż 500 euro. Ale muszę powiedzieć, że za takie rzeczy albo nie powinieneś oszczędzać pieniędzy i znaleźć dobrego rozwiązania (ponieważ późniejsza zmiana i tak będzie cię kosztować tonę) lub zastanowić się, jaki jest twój błąd systemowy. Może przeniesienie wszystkich tych sygnałów do jednego kanału Serdes za pomocą kabla światłowodowego byłoby łatwiejsze, tańsze i bardziej niezawodne?

— Gregory Kornblum
źródło

Coś w rodzaju kabli światłowodowych i transmisji szeregowej nie ma opcji. Ale tak, myślenie o wadach systemowych jest częścią dyskusji.

— thewaywewalk

Jakie sygnały przesyłasz? Znam systemy, w których taka ilość danych przechodzi przez slipring, więc 100 par przewodów naprawdę wygląda za bardzo

— Gregory Kornblum,

Mamy 48 sygnałów analogowych (sygnały pomiarowe z czujników) i około 120 cyfrowych sygnałów sterujących (gdzie niektóre są tylko odwróconymi sygnałami innych, inne są w zasadzie „referencyjne” / uziemiające - więc jest tu miejsce na optymalizację - nie potrzebujemy wszystkie)

— thewaywewalk

W takim przypadku potrzebujesz zmultipleksowanego ADC (wiele z nich, ale zacznij od urządzeń analogowych, faktycznie mają 48 lub 64 kanały) i FPGA dla cyfrowych. Komunikacja może być w rzeczywistości czymkolwiek. Z drugiej strony uważam, że masz DSP lub coś takiego, więc nie będziesz musiał zmieniać analogów z powrotem na analogowe, po prostu skorzystaj z komunikacji.

— Gregory Kornblum,

1

Czy kiedykolwiek pracowałeś w środowisku akademickim? Lewa część systemu ma 10 lat lub jest zbudowana przez nas za niewielką sumę pieniędzy, prawa część jest po prostu pożyczona od niemieckiego rządu i za wszystko w środku musimy obrócić się co cent dwa razy;)

— thewaywewalk

1

Idąc ścieżką SCSI rozpoczętą przez @WooShell, są one dostarczane w postaci długich kabli wstążkowych, a także uformowanego plastikowego obrazu w poście @ WooShell.

http://www.mouser.com/Wire-Cable/Flat-Cables/_/N-5ggm

To łącze ma opcje dla nowych kabli nawet dłuższych niż 1,5 m. W szczególności opcja 1,5 m ma 50 pinów. W rzeczywistości jest 10 w magazynie, które można natychmiast wysłać za 18,85 USD. Wysyłają również za granicę.

Digikey.com ma wiele opcji dla elektroniki, w tym kabli. Nie mogę teraz wejść na stronę, ale powinny mieć dla ciebie inne opcje.

Zastosowanie kabla SCSI daje wbudowany już w kabel podwójny rozstaw pinów dystansowych 2,54 mm, bez konieczności samodzielnego dodawania. Jeśli z jakiegoś powodu chcesz połączyć płytki razem tym samym kablem, niektóre kable SCSI mają również złącza środkowego kabla.

— opłata za komputer
źródło