Konwerter poziomów napięć

To nie jest miejsce tylko dla początkujących, wszyscy jesteśmy w czymś początkujący i wymieniamy się doświadczeniami.
Awatar użytkownika
acid3
User
User
Posty: 466
Rejestracja: czwartek 03 wrz 2015, 22:42
Lokalizacja: Kłopoty-Stanisławy
Kontaktowanie:

Konwerter poziomów napięć

Postautor: acid3 » piątek 23 lut 2024, 01:07

Mam potrzebę konwersji napięć z 24v do 3v3(ew.5V) i odwrotnie.

W oryginale jest to bariera optyczna w układzie nadajnik-odbiornik. Za jej pomocą przesyłany jest jakiś sygnał. Nie jestem w stanie powiedzieć jaki. Jedyne co wiem to to, że częstotliwość to jest ok. 1kHz.

Docelowo jest plan wysyłania tego radiowo, a nie optycznie, ze względu na bardzo częste zrywanie połączenia.

Mam wstępnie plan jak to zrobić, ale pomyślałem, że może bardziej doświadczonych podpytam jak to robić prawidłowo. :D

Awatar użytkownika
GrumpyRez
User
User
Posty: 226
Rejestracja: poniedziałek 04 cze 2018, 09:19

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: GrumpyRez » piątek 23 lut 2024, 08:17

Zepnij po RF24F01, albo na ESP... chociaż z doświadczenia wiem, że z wifi to jest różnie, szczególnie w miejscach gdzie jest dużo metalu ;).

Awatar użytkownika
Antystatyczny
Geek
Geek
Posty: 1168
Rejestracja: czwartek 03 wrz 2015, 22:02

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: Antystatyczny » piątek 23 lut 2024, 20:56

A na ilu liniach jest transmisja danych? Ten konwerter ma być dwukierunkowy, czy mogą być dwa jednokierunkowe?
"The true sign of intelligence is not knowledge but imagination" Albert Einstein.

Awatar użytkownika
acid3
User
User
Posty: 466
Rejestracja: czwartek 03 wrz 2015, 22:42
Lokalizacja: Kłopoty-Stanisławy
Kontaktowanie:

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: acid3 » sobota 24 lut 2024, 00:34

Antystatyczny pisze:A na ilu liniach jest transmisja danych? Ten konwerter ma być dwukierunkowy, czy mogą być dwa jednokierunkowe?


Nadajnik - 24V -> 3V3(5V) - pierwsze urządzenie - stacja
Odbiornik - 3V3(5V) -> 24V - drugie urządzenie - "zdalnie sterowany samochodzik" :) ( jak będę miał jakiś pod ręką to nagram jaka fajna zabawka )

Więc pojedyncze konwertery w każde z miejsc.

Awatar użytkownika
j23
Expert
Expert
Posty: 512
Rejestracja: czwartek 08 paź 2015, 18:40

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: j23 » niedziela 25 lut 2024, 16:32

Dane:
1. Konwersja sygnałów
acid3 pisze:napięć z 24v do 3v3(ew.5V) i odwrotnie.

2.
acid3 pisze:Bariera optyczna w układzie nadajnik-odbiornik. (...) częstotliwość to jest ok. 1kHz.
-> czyli modulacja (jaka? -> to już indywidualny wybór, czytaj dalej.
3.
acid3 pisze:(...)radiowo, a nie optycznie, ze względu na bardzo częste zrywanie połączenia.(...)
- czyli występują zakłócenia, potrzeba zastosowania modulacji o zwiększonym zysku sygnału oraz sposobie uniknięcia zakłóceń.

Wniosek 1: Z danych (1, 3) wynika, że "przełączanie" sygnału może być zarówno jako sygnał analogowy lub sygnał cyfrowy (wartości skwantowane, niekoniecznie tylko 0,1, ale może być tego więcej). Tutaj na tym etapie można pomyśleć, że: o ile jest to sygnał względnie przewidywalny (sinusoidalny), o przewidywalnej sile (max i min wartości sygnału) i mają to być wartości skwantowane TO WÓWCZAS możnaby te wartości umieścić w tablicy, która musiałaby być zarówno w MCU nadajnika jak i odbiornika (zresztą.. MCU powinien pełniłć rolę transceivera czyli odbiornika i nadajnika w jednym, bo wtedy istnieje możliwość wysyłania potwierdzenia (ACK) odbioru sygnału w trybie podwyższonego zapotrzebowania ochrony przed szumem/zniekształceniami/zakłóceniami (QRM, QRN) ).
Wniosek 2: Z danych (2,3) wynika, że "przełączanie" sygnału odbywa się dość szybko "w locie" i te "dość szybko" to jest 1000 [Hz] (1000 razy zmiana na sekundę), co przy tej prędkości MUSI BYĆ zastosowana DOBRA i względnie BEZSTRATNA MODULACJA, a więc konkluzja jest taka, że zgodnie z twierdzeniem Nyquista częstotliwość nadania/odbioru (sygnału i nośnej) powinna być 2x częstotliwość podstawowa ( 2x 1000 [Hz] ), czyli MINIMUM = 2000 [Hz].. a prawdopodobnie jeszcze wyższa, dlatego że im wyższa, tym większa możliwość odfiltrowania zakłóceń. Minus jest taki, że im wyższa częstotliwość tym mniejsze prawdopodobieństwo użycia do transmisji fal długich i średnich (o ile jest to brane pod uwagę).
Wniosek 3: Sygnał może być (i prawdopodobnie będzie) narażony na zakłócenie i trzeba użyć sposobu modulacji transmisji sygnału i możliwie jak najmniejszych stratach sygnału - czyli system modulacji CSS (Chirp Spread Spectrum). CSS to jest coś takiego z czego korzystają wszystkie te ostatnio bardzo modne moduliki LoRa (Long Range). One pracują w zakresach częstotliwości 433 [Mhz] i 866 [MHz] a więc spełniają wymagania co do założeń (sygnał wraz z nośną wyższy od 2[kHz] ), chyba że komuś chciałoby się wklepywać kod z algorytmem modulacji CSS do MCU no to wtedy pamiętać tylko, że ogólnie tam to działa tak, że pojedyńcze "0" jest jako sygnał o danej częstotliwości chwilowej malejący w czasie (np.częstotliwość maleje z 1100 [Hz] do 1050 [Hz], a jedynka "1" odwrotnie czyli że sygnał częstotliwości wzrastającej. Myślę, że szybciej i wygodniej jest wykorzystać te moduły LoRa, najlepiej zrobione przez te lepsze firmy (najlepiej Microchip, bo oni zaprojektowali rdzeń LoRa i mają na to patent, z tym że są dość drodzy, ale inne firmy płacą im za patent, wykorzystują ich chip i robią nie gorsze moduły).
Wniosek końcowy:
Ma to być niby prosty "przełącznik" pracujący na zakresie ok.1000 [kHz], ale w praktyce wychodzi na to, że będzie trzeba zbudować dwa moduły transceivera (po każdej ze stron kanału transmisji)... Wystarczy wykorzystać moduły LoRa i w oparciu o to dalej zbudować co tam potrzeba. Minus jedynie taki, że będzie to wymagało posiedzenia odrobiny nad kodem pod kątem tego w jaki sposób chcesz sygnał kodować/dekodować tzn.np. jak po odebraniu sygnału skwantować sobie poszczególne wartości "przełączanego" sygnału, który ostatecznie ma być rzędu przełączany ok. 1000 razy na sekundę,

Potrzeba zbudować DWA razy taki układ mniej więcej:
[antena] <---> [moduł LoRa] <---> [MCU] <---> [koder/dekoder] / [ mieszacz dodatkowy ] <---> MCU <---> [ Lokalny przekaźnik z zakresu 1 [kHz] ]
Ten ostatni przekaźnik to nie może być na stykach, bo nie wytrzymają szybkości przełączeń, a więc pozostają tranzystory typu MOSFET, a jakie konkretnie to zależy od siły (wysokości napięcia) sygnału. A mieszacz dodatkowy można przy odrobinie wysiłku zaimplementować w MCU (wspomniana tablica wartości skwantowanego sygnału).
Internet łączy ludzi, którzy dzielą się swoimi zainteresowaniami, pomysłami i potrzebami, bez względu na geograficzne (przeciwności).
BOB TAYLOR, PARC

Awatar użytkownika
acid3
User
User
Posty: 466
Rejestracja: czwartek 03 wrz 2015, 22:42
Lokalizacja: Kłopoty-Stanisławy
Kontaktowanie:

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: acid3 » niedziela 25 lut 2024, 17:43

[antena] <---> [moduł LoRa] <---> [MCU] <---> [koder/dekoder] / [ mieszacz dodatkowy ] <---> MCU[ <---> [ Lokalny przekaźnik z zakresu 1 [kHz] ]


Za wszelką cenę chcę uniknąć tych elementów :D

Co to za kodowanie i co to za rodzaj transmisji to nie wiem i bardzo bym chciał nie musieć "zgadywać".
Plan co do transmisji jest taki aby wysyłać "bit po bicie" , takie "AS IS".

W temacie, i zdaje sie na początku postu, jest pytanie o konwerter napięć ... ;) :D

Awatar użytkownika
j23
Expert
Expert
Posty: 512
Rejestracja: czwartek 08 paź 2015, 18:40

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: j23 » poniedziałek 26 lut 2024, 06:44

Zapomniałem dodać, że w tych modułach LoRa antena jest wbudowana, więc schemat byłby nieco prostszy, chociaż wcale nie musi być tych modułów, jednak one robią to, że zapobiegają utracie sygnału przy dużych zakłóceniach (innymi słowy mają duży zysk antenowy), czyli można albo inne moduły, albo... bo ja wiem (jeśli ma to być radiowo...) to chyba tylko budować od podstaw samemu. To w kwestii przesyłania na odległość. W kwestii poziomów napięć po prostu wysyłałbym z nadajnika wartość sygnału PWM jaką ma wygenerować odbiornik i już.
Coś w tym stylu:
[MCU nadajnik koduje wartość sygnału PWM]<-->[moduł transceivera, np.ESP, RFx, LoRa]<----kanał transmisyjny---->
<----kanał transmisyjny---->[moduł transceivera, np.ESP, RFx,LoRa]<--->[MCU odbiornik dekoduje wartość sygnału PWM]
Internet łączy ludzi, którzy dzielą się swoimi zainteresowaniami, pomysłami i potrzebami, bez względu na geograficzne (przeciwności).
BOB TAYLOR, PARC

Awatar użytkownika
Antystatyczny
Geek
Geek
Posty: 1168
Rejestracja: czwartek 03 wrz 2015, 22:02

Re: Konwerter poziomów napięć

Postautor: Antystatyczny » środa 28 lut 2024, 22:08

acid3 pisze:Nadajnik - 24V -> 3V3(5V) - pierwsze urządzenie - stacja
Odbiornik - 3V3(5V) -> 24V - drugie urządzenie - "zdalnie sterowany samochodzik" ( jak będę miał jakiś pod ręką to nagram jaka fajna zabawka )


A zerknij, proszę, tutaj: https://piotr-gorecki.pl/dr090-dwukieru ... ogicznych/

Może takie proste konwerterki na mosfecie wystarczą?
"The true sign of intelligence is not knowledge but imagination" Albert Einstein.


Wróć do „Podstawy elektroniki - teoria i praktyka”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości