Mam starą, niestandardową parę złączy używanych przez wiele systemów. Złącza są matka / ojciec i symetryczne, ponieważ nie mają mechanicznej prowadnicy, aby użytkownik mógł je podłączyć w „właściwej” pozycji.
Nie mogę w żaden sposób zmieniać urządzenia i złącza ojca.
4 piny to: VCC GND Rx Tx. Mam wysokie napięcie na pinach zasilania, a logika Rx / Tx wynosi 5 V. Zegar Rx / Tx jest wstępnie ustawiony na określoną wartość.
Dlatego złącze ojca można podłączyć na 4 możliwe sposoby.
Matka zaopatruje ojca w VCC poniżej 1000 V i poniżej 100 A, jeśli i kiedy styki są „wyrównane”. Do tego czasu urządzenia mogą rozmawiać przez Rx i Tx @ 5V (na urządzeniu końcowym złącza ojca jest niewielka bateria wielokrotnego ładowania).
Obudowy złączy i urządzeń są nieprzewodzące.
Muszę być w stanie wykryć orientację / sposób włożenia złącza ojca, aby móc prawidłowo przekazywać prąd i sygnały, dzięki czemu urządzenia będą się łączyć i mówić, niezależnie od tego, jak złącza są podłączone.
Jaki jest najlepszy sposób na osiągnięcie tego? Przez „najlepszy sposób” rozumiem najmniejszą liczbę komponentów / tranzystorów polowych / przekaźników / diod. Mogę użyć dowolnego rodzaju MCU na moim końcu, patrzyłem na klasę L0 z STM.
Uwaga: zaproponowano urządzenie elektromechaniczne za złączem macierzystym, w postaci dysku, obracane przez silnik w krokach 90 'zgodnie z ruchem wskazówek zegara (w zasadzie wykonuje się do 4 „prób”, dopóki sygnały nie zostaną odpowiednio ustawione) inny kanał, nie szukam tego rodzaju rozwiązania, potrzebuję czegoś w stanie stałym, bez ruchomych części.
Odpowiedzi:
Ponieważ rzecz, którą podłączasz, to wypychanie napięcia względem bolca uziemienia na linii Tx (i być może podciąganie na Rx), powinieneś być w stanie użyć obwodu takiego jak ten na początku.
symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab
Pociągnij każdy kołek do uziemienia jeden po drugim i sprawdź, które inne kołki cofają. Powinieneś być w stanie dowiedzieć się, który pin jest w ten sposób rzeczywistym pinem uziemiającym. Kiedy już to wiesz, przełącz sygnały TX / RX na właściwe styki (nie pokazano) i sprawdź komunikację przed włączeniem odpowiedniego zasilania P-MOSFET.
Gdy dowiesz się, który z nich jest uziemiony i włączysz go do zasilania, wykrycie wyciągnięcia wtyczki powinno po prostu polegać na monitorowaniu tranzystora na linii Vcc.
źródło
Możesz użyć obwodu podobnego do dwustopniowego przesuwnika lufy, aby umożliwić obrócenie sygnałów o 0, 90, 180 lub 270 stopni:
symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab
Do przełączników można użyć przekaźników półprzewodnikowych lub mechanicznych. Istnieją tylko dwa sygnały sterujące, umożliwiające 4 możliwe ustawienia odpowiadające 4 możliwym orientacjom.
Aby znaleźć prawidłową orientację, przełączaj ustawienia, aż uzyskasz prawidłowy sygnał RX / TX. Ponieważ zasilanie wysokonapięciowe nie jest włączone przed znalezieniem prawidłowej orientacji, logika musi obsłużyć tylko +5 V dla sygnałów rx / tx. Wystarczy prosty szeregowy rezystor i zacisk diodowy.
(Oczywiście rozsądnie byłoby mieć jakąś ochronę przed cofnięciem na wypadek, gdyby wysokie napięcie znalazło się na niewłaściwych stykach, ale to wystarczający temat na kolejne pytanie).
źródło