geschirmte Verbindungsleitung für jede Datenleitung? ESP

[selfmade01]

Hallo,
habe hier eine HCPBridge für einen Hörmann-Garagentorantrieb der auf einem ESP basiert.

Damit ich von dieser Platine und des darauf sitzenden ESP's noch andere IO, OneWire, I2C-Ports nutzen kann müsste ich von dieser Platine (die wird ja in das Gehäuse des Garagentorantriebs gesetzt) , Verbindungskabel zu einer externen zweiten Platine ziehen, von der es dann zu den einzelnenen Sensoren wie I2C, OneWire oder Aktoren wie Relais geht.

die zweite Platine ist ca 2m entfernt!

Die Relais die geschalten werden sollen, da brauche ich denke ich keine Abschirmung oder doch?

wie kann ich das aber mit den OneWire-Verbungsleitung oder den i2C-Leitungen machen?
Die Frage soll nicht sein ob ein I2C-Sensor nach mehr als 2m noch gut funktioniert oder ein OneWire DHT-Sensor.
Habe schon i2C-Sensoren mit Leitungen von 4-5m erfolgreich am laufen.

Die Frage ist... muss jede Leitung extra gelegt werden...
z.B. 2x One-Wire-Bus = 2 Extra abgeschirmte Leitungen
2x I2C-Bus = 2 extra abgeschirmte Leitungen

Ich hätte hier nämlich noch ein Cat-7 Kabel und da sind glaub ich 4 Adernpaare extra abgeschirmt...
so könnte ich so ein Cat-Kabel nehmen und meine ganzen 1-Wire und i2C Datenleitungen mit diesem Kabel zu nutzen und ein Öl_Flexkabel um die Spannung zur Platine zu bringen.

 

[Mr. Smith]

Kann man bedenkenlos mit CAT7 lösen.

Ich würde halt pro Bus eine eigene Farbe des CAT-Kabels nutzen bzw. eigenes Adernpaar.
Die könnten sich sonst gegenseitig übersteuern.

Also z.B. nicht grün und grün/weiss für 2 unterschiedliche Bus-Systeme benutzen.
grün = eigener Bus || braun = eigener Bus usw.
Solang die Paar-Schirmung intakt ist, sollte das überhaupt keine Probleme machen.

 

[T00L]

https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN10658.pdf
Vielleicht hilft das.

 

[selfmade01]

Kann man bedenkenlos mit CAT7 lösen.

Klasse, dann kann ich das einfach mit einem Cat7-Kabel lösen.

Ich würde halt pro Bus eine eigene Farbe des CAT-Kabels nutzen bzw. eigenes Adernpaar.
Die könnten sich sonst gegenseitig übersteuern.

Wenn ich z.B. den 1-wire Bus nehme, dann habe ich ja nur 1 Datenkabel
ich würde dann hier also die beiden verdrillten und geschirmten Adernpaare des CAT7 Kabel für eine Bus-Leitung nehmen

bei der i2C-Verbindung habe ich ja zwei Datenleitungen
hier nehme ich dann auch wieder ein verdrilltes und geschirmtes Adernpaar schliesse da aber dann halt jede Adern auf ihren jeweiligen SDA odser SCL Port

so hab ich das jetzt verstanden.

Die 3.3V + GND, ich hab auch noch eine 24V Spannung, führe ich dann in einem normalen Öl-Flex-Kabel zur Platine.

Also z.B. nicht grün und grün/weiss für 2 unterschiedliche Bus-Systeme benutzen.
grün = eigener Bus || braun = eigener Bus usw.
Solang die Paar-Schirmung intakt ist, sollte das überhaupt keine Probleme machen.

Perfekt. so kann ich es gut auseinanderhalten... sind ja eh schon so im Cat7 Kabel denke ich verdrillt

 

[Mr. Smith]

@selfmade01
Ja, das sollte so gehen.
Ich steuere damit zwar keine Garagentore, sondern z.B. Wiegetechnik, aber das Grundprinzip ist das gleiche.

 

[T00L]

bei der i2C-Verbindung habe ich ja zwei Datenleitungen

Nicht ganz, SCL ist die Taktleitung, SDA die Datenleitung.
Die Krux ist, daß der Takt immer vom Master getrieben wird auch wenn der Slave (sorry, ich hasse diese archaischen Begriffe) Daten sendet. Der drift zwischen Takt und Daten kann abhöngig von Distanz (Signallaufzeit) und Taktfrequenz zum Problem werden. Bei 100 kHz muß das schon ein sehr langes Kabel sein.
Problematischer sind eher die Anforderung an die Flankensteilheit und der kapazitive Einfluß der langen Leitung.

 

[MiZubiki]

Servus, leider kann ich Dir nicht empfehlen den I2C Bus über 2m zu nutzen. Der BUS ist zur onboard Kommunikation gedacht evtl. Zur Kommunikation von 2 EKs die nah aneinander sind (<10cm) aber neben einem Aktor über eine größere Strecke kann dass zu Problemen führen (EMV).

In so einem Fall sind Bussysteme mit differentielle Pegel besser geeignet z.B. RS485 oder ähnliches.

Falls du trotzdem I2C nutzen willst schließe die Leitung mit der empfohlenen Impedanz ab, die Info findest zu meist im Master und Slave Datenblatt.

Wenn Du die Schrimung eines CATX Kabel nutzen möchtest muss Du zwingend den Schirm auflegen ansonsten bringt diese nichts. Das twisted Pair bringt Dir bei Sigle enden Bussen nur wenig bis gar nix.

Falls Du noch Fragen hast darfst dich gerne melden

 

[foofoobar]

@MiZubiki Oder einfach mit dem Takt vom I²C weit runtergehen. Ändert aber nichts daran das I²C nur für kurze Entfernungen spezifiziert ist.

Erster Hinweis: Die Datenbits werden an der Flanke des Taktsignals übernommen.
Zweiter Hinweis: Störungen bekämpft man an besten an der Quelle.

 

[MiZubiki]

@foofoobar jep sehe ich auch so, eine geringere Datenrate reduziert auf jeden Fall die Anforderungen an Leitungsbeläge etc. Bin wohl auch ein wenig abgedriftet der TN wollte lediglich seinen Aufbau mit CATX Kabel und Schirmung bestätigt haben.

Damit das Setup bestmögliche Ergebnisse liefert.

• Schirmung an Master und Slave auflegen, Potential ist egal, hauptsache geringe impedanz und nicht floatend
• Power Supply besonders GND niederimpedant an beiden EKs anbinden.
• Takt möglichst weit runter --> Anforderungen an Flankensteilheit und somit Leitungsbeläge nehmen im Verhältnis zur Periode ab.
• Schau das Du die Platine und das Kabel mit maximalen Abstand zum Aktor und auf keine Fall parallel zur Versorgungsleitung des Aktors legst
• Für die Versorgung der EKs, falls vorhanden ein gutes Netzteil inkl. EMV Schutz & Filter verwenden, ich nutze gerne Netzteile von PULS. Falls Du sowas nicht hast könntest du zumindest mit Klappferriten an der Versorgung arbeiten.
• Für die Relais würde ich auf Entprellen und Freilaufdioden achten damit Du Dir nicht Störungen Rückinduzierst.

Das hängt natürlich alles auch sehr von den Sensoren und Aktoren die ansteuern willst ab, für ein Temperaturfühler für Außen - YOLO dann sind halt paar Werte Müll. Zur Auswertung eines Endanschlag als Motorschutz oder ähnliches hätte ich Bauchweh.

Falls Du Protokollfehler hast könntest Du noch SW seitig ein paar Tricks anwenden bspw. Hemming Code in den I2C implementieren oder CRC oder min. Bitfehler detektieren oder gar korrigieren je nach gewählter Hemming Distanz.

@selfmade01: Vielleicht kannst Ja mal Rückmelden ob Du dein System zum laufen gebracht hast und ob Du irgendwas hiervon benötigt hast oder es sogar ohne etwas funktioniert hat :-)

 

[foofoobar]

• Schirmung an Master und Slave auflegen, Potential ist egal, hauptsache geringe impedanz und nicht floatend
• Power Supply besonders GND niederimpedant an beiden EKs anbinden.

Ein Schirm kann auch nach hinten losgehen wenn über den Schirm (transiente) Ausgleichsströme fließen.
Viel (Schirm) hilft nicht immer viel.

• Takt möglichst weit runter --> Anforderungen an Flankensteilheit und somit Leitungsbeläge nehmen im Verhältnis zur Periode ab.

Und den Pull-Up dann auch eher niederohmig auslegen um möglichst viel der unerwünschten eingestreuten Energie in Wärme umzuwandeln.

• Für die Relais würde ich auf Entprellen und Freilaufdioden achten damit Du Dir nicht Störungen Rückinduzierst.

Wahrscheinlich wird der Motor an meisten rumbratzen, wenn man die Kabel wo der Motorstrom durch fließt von dem Fiesselkram geografisch fernhält (und erst nicht parallel) sollte man schon einiges gewinnen und man kann sich viel zusätzliches Voodoo schenken.