2009-12-26
実験に使用したＲＳ－４８５ドライバーはリニアテクノロジーのＬＴＣ１４８５。ＭＡＸＩＭのセカンドソースか？ピン互換性がある。電圧変換機能はないのでＲＳ－２３２ＣドライバーＩＣの用に外付けコンデンサは必要ない。
ＬＴＣ１４８５ 秋月電子で１個￥３００
消費電力は信号の周波数が高ければ大きくなります。
ドライバーの消費電力。２０ｍＡ程度流れる。通信用のドライバーは比較的大食い。
デジタル回転計のセンサーが遠距離にある場合を想定して実験。先ずはドライバー無しで。ケーブル長は１６ｍ。電線はシールド線だがシールドは宙ぶらりん。ツイストペア線では無い。ドリルの最大回転数１万ｒｐｍ程度までは問題になりそうもない綺麗な波形。
ドライバー無しでも動作してしまった。この写真の状態ではブレッドボードに載っている回路は使用されていない。左側が１６ｍの電線。
３４００ｒｐｍでの波形は少しなまっているが問題ないレベル
ドライバー無しでも余裕で動作するのであまり意味がないがドライバーを使用して動作確認。当たり前のように動く。
ドライバー経由で動作確認。中央のＰＩＣはこの実験では使用されていない。
回転計動作確認用のドライバー回路図。左側＋マークの部品はホールＩＣ「ＤＮ６８５１」。
１番ピン：受信信号出力 ＭＰＵに繋ぐ
２番ピン：ＬＯＷで受信可、ＨＩＧＨで受信不可
３番ピン：ＨＩＧＨで送信可、ＬＯＷで送信不可
送信／受信を２，３番端子で切り替える。
同時に送受信は出来ないので通常２，３番ピンを接続しＭＰＵに繋ぐ。この回路は一方通行なので電源に直接繋いでしまっている。
４番ピン：送信信号入力 ＭＰＵに繋ぐ
５番ピン：電源マイナス
６番ピン：ケーブルへ
７番ピン：ケーブルへ
８番ピン：電源５Ｖ
１２０Ωの抵抗を取り去ってしまうと発信してしまいます。
ドリルの回転数程度では遅すぎるのでＰＩＣに方形波を出力するプログラムを書き込んで実験。プログラムは以下の通りシンプルな物。
'---------------------------------
program tenmetsu
symbol PORT_OUTPUT = 0
main:
TRISB = PORT_OUTPUT
while( TRUE )
PORTB.1 = 0
PORTB.1 = 1
PORTB.1 = 0
PORTB.1 = 1
PORTB.1 = 0
PORTB.1 = 1
PORTB.1 = 0
PORTB.1 = 1
PORTB.1 = 0
PORTB.1 = 1
wend
end.
'---------------------------------
ドライバーの入力波形。つまりＰＩＣのＰＯＲＴＢ１の出力波形。２つ有るが上は下の一部を拡大した物。約２．５ＭＨｚ。
もう少し周波数を高くできそうだ。
ケーブルの受信端の波形。つまり受信側ドライバーの６，７番ピン間の波形。
ドライバー受信端１番ピンの波形。当たり前だが入力波形と同じ。
2010-02-14
ケーブルを１００ｍ購入したので実験してみた。
今回は使用していないがシールドの抵抗値は３．２７Ω
電線は１００ｍで１２．７９Ω
ドライバー受信端の信号。入力信号は以前と全く同じ物。波形を見る限り２．５ＭＨｚでは１００ｍが限界と見て良さそうだ。ＬＴＣ４８５とＬＴＣ１４８５はケーブルが長いときには性能が同じで、ケーブルが短いときに伝送速度を速くできるのがＬＴＣ１４８５ってことらしい。
ＬＴＣ１４８５の波形。上下の波形は同じ物。下の波形の明るくなっている部分を拡大したのが上の波形。
ＬＴＣ４８５の波形 両者に違いは殆ど見られない。価格差は２倍。
実験風景。基板はＯＬＩＭＥＸで作った。自前のプロトコルならクロックとデータの２本線の方が楽なのでＩＣは片側に２個搭載してある。合計４個。電線も４芯が必要。
電源は共通。
受信端の波形、デューティーも狂っていない。ケーブルを流れる信号がノコギリ波でもデジタルに変換すれば元のきれいな波形に戻ってくれる。
電源電圧は５Ｖ。負荷が軽ければ（＝ケーブルが短ければ）電圧は落ちないが、さすがに１００ｍにもなると信号の振幅は３Ｖ程度になる。
ＬＴＣ４８５の波形
ＬＴＣ１４８５の波形。若干振幅（＝電圧）が大きいようだ。
ケーブルが長くなると消費電力も大きくなる。信号の有無による消費電力の変化は数ｍＡ。電流計の針の振れの差はよく見ていないと判らない。周波数を下げることによって消費電力を抑えようとしてもあまり効果が望めない。
約４０ｍＡ
４個使えば．．．当然約８０ｍＡ
今度は２つの信号がシールドケーブル内で相互にどのような影響を受けるのかの実験。使用したケーブルはオヤイデ電気の軟質横巻シールドケーブル。横巻きというのはシールドが網目状になっているのではなく螺旋状に巻いてあるという意味。
長さは６０ｍ。巻いてある影響も受けているはず。
プログラムを書いて信号を送り込む。
送信側の信号。つまりＰＩＣのデジタル信号。これは上下が別々の信号。上がクロックで下がデータのイメージ。上がＰＯＲＴＢ．２、下がＰＯＲＴＢ．１の出力。
受信端の信号。ＬＴ４５８の出力信号
ケーブル上の信号波形
互いに影響を受けているがデジタル変換されると問題ないレベルだが。３００ｋＨｚ程度が安全圏内だろう。１ＭＨｚはちょっと速すぎる感じ。
下側の信号を切ってみた。上側の信号の影響を受けている。
実験回路の回路図。これを２個使用。
