Давайте рассмотрим, как можно сделать простую систему передачи данных, которая позволяет вести удаленный контроль и передачу аналоговых сигналов. Другими словами, это аналогово-цифровой преобразователь с передачей информации по выделенным каналам связи.
Существует много различных систем для сбора данных. Наибольшее распространение, особенно в промышленной сфере, получили устройства, использующие интерфейс RS-485. Но, к сожалению, дальность его действия ограничена длиной линии, и, согласно спецификации на данный интерфейс, не может превышать 1200 м. В любом случае на конце такой линии должен быть преобразователь (модем), который обрабатывает и передает полученную информацию в канал связи.
Рассматриваемая система передачи данных не требует подобных преобразований. Она сразу кодирует информацию в виде, готовом для передачи по проводным каналам связи (физическая линия или канал тональной частоты). Правда, использовать её имеет смысл, только если объем передаваемых данных очень небольшой, т.к. система имеет низкую скорость обмена. Однако для небольших комплексов сбора данных её вполне можно использовать. Автор применял эту систему для удаленного контроля уровня напряжения на двух фидерах, где не требовалось высокая частота обновления информации.
Кодирования передаваемых данных выполняется посредством тональных (DTMF) сигналов. Именно этим и объясняется небольшая скорость работы системы, т.к. каждый DTMF сигнал имеет длительность порядка 70 мс. Система представляет собой центральный блок (ведущий) и блоки сбора информации (ведомые), которые включаются параллельно двухпроводной линии связи. Для согласования с линией связи все устройства содержат на входе разделительные трансформаторы. Схема центрального блока приведена на рис. 1, а схема блока сбора информации – на рис. 2. Блоки сбора информации имеют абсолютно одинаковую принципиальную схему и отличаются только адресом, который прошивается в микроконтроллер.
Рис. 1.
Рис. 2
Приемопередатчик тональных сигналов, как центрального блока, так и блоков сбора информации, выполнен на паре микросхем кодер/декодер DTMFIL9270 и IL91531, а так же усилителе НЧ LM386, который предназначен для регулировки уровня сигналов в канале связи.В ведущем устройстве для управления алгоритмом работы применен микроконтроллер 16F876A, а в ведомых устройствах – более простой микроконтроллер 16F676. Дисплей центрального блока представляет собой 2-х строчный 16-ти символьный ЖКИ.
Обмен между устройствами осуществляется по очень простому протоколу. Ведущий сначала передает команду начала запроса адреса – символ #, который принимается всеми ведомыми. Затем передается непосредственно сам адрес. Устройство с заданным адресом проводит измерения аналогового сигнала по входу АЦП и передает его в канал связи в виде закодированного тональными сигналами трехзначного числа в десятичном виде. Одновременно система работаетс одним ведомым устройством, поочередно производя их опрос, и вся инициализация ведется только со стороны ведущего устройства.
Принятая информация отображается на дисплее центрального блока. Если запрашиваемое устройство не отвечает (отключено питание или обрыв канала связи), то на дисплее выводятся прочерки. Центральный блок собран в корпусе от неисправного раритетного факс-модема. (рис. 3).
Рис. 3.
Для блоков сбора информации была разработана печатная плата. Внешний вид печатной платы показан на рис. 4
Рис. 4
Испытания системы проводились на физической линии связи длиной порядка 2 км. Устройство зарекомендовало себя очень неплохо как в плане надёжности в работе, так и в плане помехозащищенности. Уровень напряжения, подаваемый на вход АЦП блока сбора информации не должен превышать 5В, и нормируется с помощью входного делителя и понижающего трансформатора с выпрямителем и фильтром, если используется для контроля переменного напряжения в питающих фидерах. Если блок сбора информации питается от контролируемого фидера, то обязательно нужно предусмотреть резервное питание. В принципе, данную систему передачи данных можно использовать для работы с любыми аналоговыми сигналами, нормированными до уровня не более 5В. Всю документацию (прошивки, схемы, платы) для варианта системы с двумя ведомыми устройствами можно скачать по этой ссылке:
Похоже по данной разработке на форуме темы нет, поэтому пишу здесь. Для контроля предполагается использовать один на всех конференц-канал ТЧ. Может изготовить несколько комплектов ведущее устройство+ 2 комплекта блоков сбора информации. А каждый комплект пусть работает в различных друг от друга диапазонах адресов, хотя боюсь возникнет проблема, когда время ответа устройств из разных комплектов совпадет и тогда ничего не получится?
редактор схем требует ключ активации, который разработчик дает лишь тем кто официально приобрел его., а демонстрашка нужен пароль. Указанный в текстовом файле не работает.
Она не широко востребованная, так как до Вас никто ею ни разу не интересовался. Да и разрабатывал я её под узкоспециализированную задачу на своей работе.
Если Вам нужен контроль напряжения на 10 объектах, то лучше сразу искать (или создавать) контроль через Ethernet/RS485. Сейчас, с развитием сетевых технологий, Ethernet не проблема.
Я же делал этот девайс только потому, что до объекта кроме одной телефонной пары ничего не было, а ADSL использовать не было возможности.
