Lainaus käyttäjältä: PekkaNF - 02.03.14 - klo:20:34
Mielenkiintoinen projekti. Kytkis kiinnostaa, erityisesti tuo galvaanisesti erotettu PWM ja muukin I/O. On se hyvä kun joku saa jotain aikaa.

Mitä tossa voi olla väylän pituus?

Laitanpa piirikaaviot näkyviin jahka saan ne esittelykelpoiseen kuntoon.
RS422/485 -väylät voi olla pitkiäkin. Niille on määritelty taajuuden ja etäisyyden tuloksi 100 Mb/s*m. Eli 100 metrin linjalla pitäisi siirtonopeus rajata max 1 megabitti sekunnissa. Joka tapauksessa vauhdit ja pituudet riittää hyvin näihin tarkoituksiin.

Lainaa

I2C näyttää mielenkiintoiselta, mutta joku tyhmä orja vetää lopulta jommankumman linjan turpeeseen ja pitää siellä...eikös Modbus poista niskoittelevan orjan kierrosta? Lukeakseni väylän pituus jotain alle metrin.

I2C on alunperin ajateltu yhden piirilevyn sisällä tapahtuvaan tiedonsiirtoon. Ei mikään fysiikan laki estä käyttämästä sitä laitteiden välilläkin, mutta fyysinen signalointi ei ole kovin häiriösietoinen.
Modbus-väylän turvapiirteistä en tiedä kovin tarkkaan. Protokollaa voi ajaa ainakin sarjaväylässä ja Ethernetin yli eikä kummassakaan ole fyysisellä kerroksella mitään mekanismia sulkea nodea pois linkiltä, joten jos tuommoinen ominaisuus on, niin sen täytyy perustua yhteistyöhön. Vikatapauksessa .... hmm.

Lainaa
MCP23017-E/SP
http://www.abelectronics.co.uk/docs/stock/raspberrypi/iopi/IOPi-schematic.pdf

Tuo Microchipin piiri on IO expanderi jota siis Pii näköjään käytää. Siinä on sekä SPI että I2C-linjakurit toteutettuna joten sikäli sopii erilaisiin käyttötarkoituksiin. Se on myös ohjelmoitava eli porttikonfiguration voi siinä säätää mieleisekseen.
Tässä nimenomaisessa tapauksessa noita ominaisuuksia vaan ei pääse hyödyntämään kun fyysinen protokolla on jo saneltu LinuxCNC:n puolelta. Toinen oleellinen juttu on, että piiri pitää alustaa ja siihen tarvitaan aika suora yhteys ohjaavaan kontrolleriin jota tässä sovelluksessa on vähän vaikea järjestää.
Mutta jos tästä systeemistä kehitellään sellaisia variaatioita joissa nuo ei muodostu esteiksi niin sitten tuokin on varteenotettava vaihtoehto joustavuutensa takia. Muistakseni Opto-22 I/O-modulit on jo vuosikymmeniä olleet sellaisia että inputit ja outputit istuu samaan sokettiin jolloin I/O:n voi kasata tapauskohtaisesti. Mutta aika hintava siitä sillä tavalla tulee...

Lainaa
PekkaNF

Tässä digitaali-I/O -kortin piirikaavio.
Kaavio on hierarkinen joten vaatii vähän tarkkasilmäisyyttä, muta kaikki blokit on kyllä tässä.
Jostain syystä Foxit-printteri päätti laatia ylimääräisen laatikon jokaisen kaavion vasempaan ylänurkkaan - se ei meina mitään.

Laitan lisää kaavioita seuraaviin viesteihin.

Tässä splitterin piirikaavio. Tämä siis kytketään PC:n rinnakkaisporttiin ja se hajottaa signaalit 4 differentiaalikanavalle johon voi laittaa jotain perään, vaikkapa tuollaisen I/O-laajentimen tai analogilähdön tms mitä nyt keksitään.

Tässä vielä analogivahvistimen ensimmäinen versio. Seuraavaksi meinaan simuloida kaikki ja rakennella protoja sen verran kuin tarvitaan. Sen jälkeen tulee ajankohtaiseksi tilailla piirilevyjä ja varmaan silloin alan kyselemään onko muita kiinnostuneita.
Kaikkeen voi vielä yrittää vaikuttaa. Jos on hyviä ajatuksia niin huomioin semmoisia mielelläni.

Laitanpa tästäkin päivitystä niille joita kiinnostaa. Tässä siis digitaali-I/O-kortti nykyisessä asussaan. Kortin tämänhetkiset ominaisuudet:

* 16 digitaalituloa, joista

- 8 täysin optoerotettuja. Opton ledipiirin syöttö on hoidettava kortin ulkopuolelta koska näissä on täysi galvaaninen erotus. Liitäntä 2-napaisella riviliittimellä jossa liittimien jännite-ero merkitsee. Absoluuttitasolla ei ole merkitystä. Oletusarvoisesti tulojännite on 5V, mutta kortilla on jokaielle kanavalle 2 kpl tinausoikosulkuja, jotka järjestykessä avaamalla tulon voi sovittaa 12V tai 24V jännitteille.

- 8 galvaanisesti erottamatonta, mutta ylijännitesuojattua. Minimi signaalijännite on 5V, maksimia ei tiedä kukaan. 24V asti ei pitäisi olla mitään ongelmia ja tulot toimivat kunnes niiden suojana oleva TVS räjähtää. Tämä tuskin tapahtuu alle 100V jännitteillä, mutta se kokeilee ken uskaltaa :). Joka tapauksessa '1' -tilan rajajännite on normaali HC-logiikan pari volttia.

* 16 digitaalilähtöä, joista

- 2+2 on galvaanisesti erotettuja relelähtöjä. Jokaiseen lähtöpositioon voi kalustaa signaalireleen, mas 2A ~100V about. Kahteen ensimmäiseen voi tarvittaessa kalustaa vaihtoehtoisesti G8P-tyyppisen tehoreleen 30A/250VAC.

- 8 + 4 galvaanisesti erotettua transistorilähtöä (open drain FET), max 1,5A/100V. Kaikki lähdöt on galvaanisesti erotettu kortilta, mutta ne ovat keskenään ryhmitelty yhteen 4 + 8, (ryhmät A ja B). Kummallekin ryhmälle on oma erillinen yhteismaa ja apujännitesyöttö (tämä tarvitaan vain fettien hilaohjausta varten). Haluttaessa ryhmät voidaan yhdistää kolvattavin hyppylangoin ellei tarvita kahta erillistä.

Kortin oma apujännitesyöttö on ajateltu otettavaksi PC:n +5/+12/GND-syötöistä, mutta sen voi ottaa muualtakin. Kortin ja PC:n nollataso on joka tapauksessa oltava yhteinen. Tätä varten kortilla on tavallinen 4-napainen riviliitin jossa edellämainitut sekä PE-liitin ylijännitesuojauksen maadoitukselle.
Data on ajateltu siirrettäväksi tavallisella Ethernet-kaapelilla ja sitä varten kortilla on RJ45-liitin. Se on ajateltu kytkettäväksi SerIO-breakout-korttiin jota ei siis vielä ole piirretty tähän valmiuteen.

Muutamia juttuja vielä täytyy miettiä, mutta aika lähellä totuutta tämä jo on. Kommentteja otetaan edelleen vastaan jos joku haluaa vaikuttaa lopputulokseen.


Linkkien kuvista saa ehkä jotain käsitystä miltä kapine nyt näyttää.
https://www.dropbox.com/s/di66mpi7wlgme7g/SerIO_GPIO_layout_top.PNG
https://www.dropbox.com/s/9tvw4tm1m11hbn3/SerIO_GPIO1.PNG
https://www.dropbox.com/s/32luzvpurgsy71d/SerIO_GPIO2.PNG