Cara untuk menentukan posisi konektor simetris

Saya memiliki sepasang, konektor kustom lama yang digunakan oleh apa yang akan menjadi sejumlah besar sistem. Konektornya adalah ibu / ayah dan simetris, karena di dalamnya tidak ada panduan mekanis agar pengguna memasangnya di posisi "benar".

Saya tidak dapat mengubah perangkat dan konektor ayah dengan cara apa pun.

4 pin adalah: VCC GND Rx Tx. Saya memiliki tegangan tinggi pada pin daya dan logika Rx / Tx pada 5V. Jam Rx / Tx sudah diatur sebelumnya pada nilai tertentu.

Oleh karena itu, konektor ayah dapat dicolokkan dalam 4 cara yang mungkin.

Ibu memasok ayah dengan VCC di bawah 1000V dan di bawah 100A jika dan ketika pin "sejajar". Sampai saat itu, perangkat dapat berbicara melalui Rx dan Tx @ 5V (ada baterai isi ulang kecil pada perangkat akhir konektor ayah).

Kasing konektor dan perangkat tidak konduktif.

Saya harus dapat mendeteksi orientasi / cara konektor ayah dimasukkan sehingga saya dapat menyampaikan arus dan sinyal dengan benar, sehingga perangkat akan terhubung dan berbicara terlepas dari bagaimana konektor dicolokkan.

Apa cara terbaik untuk mencapai ini? Yang dimaksud dengan "cara terbaik" adalah jumlah komponen / FET / relay / dioda paling sedikit. Saya dapat menggunakan semua jenis MCU pada akhirnya, sedang melihat kelas L0 dari STM.

NB: perangkat elektro-mekanis di belakang konektor ibu, dalam bentuk disk diputar oleh motor dalam langkah 90 'searah jarum jam (pada dasarnya hingga 4 "mencoba" dibuat sampai sinyal disejajarkan dengan benar) telah diusulkan melalui saluran lain, saya tidak mencari solusi semacam ini, membutuhkan sesuatu yang solid, tanpa bagian yang bergerak.

connector

— Nick M
sumber

Saya tidak dapat memikirkan solusi apa pun yang tidak akan dikenakan biaya lebih dari membuang konektor tersebut dan membeli konektor atau rumah baru, kunci, atau rumah.

— Trevor_G

BTW: Anda memiliki masalah lain yang belum Anda sebutkan. Anda harus dapat mendeteksi ketika dicabut juga, sehingga beberapa orang idiot tidak mencabutnya saat dihidupkan dan memutar dan pasang kembali.

— Trevor_G

Anda mengatakan ini tidak dapat diubah karena sertifikasi, tetapi jujur "sertifikasi" apa pun yang memungkinkan konektor ini digunakan untuk 1000 V bernilai kurang dari nol. Saya akan pergi. Ini tidak layak untuk dikalahkan, dan solusi apa pun untuk hal ini akan secara intrinsik berisiko. Pada dasarnya tidak ada cara Anda dapat membuktikan bahwa mikrokontroler (atau apa pun) tidak dapat menggantung dan meninggalkan daya dalam keadaan berbahaya.

— Evan

@NickM: (1) Tidak ada yang bertanya, tapi apa sebenarnya perangkatnya? (2) Mengapa itu dirancang tanpa konektor terpolarisasi? (3) Apa itu protokol serial? (4) Bisakah Anda menguraikan bagaimana TX / RX dirujuk ke GND? (5) Anda harus menyingkat semua poin yang diangkat di sini kembali ke pertanyaan Anda.

— Transistor

Tentu saja. Tegangan tinggi, air asin, dan regulasi bodoh harus dilibatkan, semuanya pada saat yang bersamaan. Terutama air asin. Sebagai catatan, saya akan menyatakan bahwa ini adalah ide yang buruk, jika seseorang tersengat listrik.

— peufeu

Jawaban:

Karena hal yang Anda tancapkan mendorong keluar tegangan relatif ke pin ground pada garis Tx (dan mungkin pullup pada Rx) Anda harus dapat menggunakan sirkuit seperti yang di bawah ini sebagai permulaan.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Tarik masing-masing pin ke tanah satu per satu dan periksa pin lainnya yang mendorong kembali. Anda harus bisa mengetahui pin mana yang merupakan pin ground aktual seperti itu. Setelah Anda mengetahuinya, aktifkan sinyal TX / RX ke pin yang benar (tidak ditampilkan) dan verifikasi komunikasi sebelum menyalakan P-MOSFET daya yang sesuai.

Setelah Anda tahu yang mana yang ditanami, dan menyalakannya, mendeteksi colokan yang dicabut seharusnya hanya masalah memonitor transistor pada jalur Vcc.

— Trevor_G
sumber

Anda dapat menggunakan sirkuit yang mirip dengan shifter barel dua tahap untuk memungkinkan memutar sinyal dengan 0, 90, 180 atau 270 derajat:

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Anda dapat menggunakan solid state atau relay mekanis untuk sakelar. Hanya ada dua sinyal kontrol, yang memungkinkan 4 pengaturan yang sesuai dengan 4 orientasi yang mungkin.

Untuk menemukan orientasi yang benar, hanya beralih melalui pengaturan sampai Anda mendapatkan sinyal RX / TX yang valid. Karena suplai tegangan tinggi tidak diaktifkan sebelum Anda menemukan orientasi yang benar, logika hanya menangani + - 5V pada sinyal rx / tx. Sebuah resistor seri sederhana dan klem dioda bisa cukup.

(Tentu saja akan pintar untuk memiliki semacam perlindungan mundur jika tegangan tinggi berakhir pada pin yang salah, tapi itu cukup topik untuk pertanyaan lain.)

— jpa
sumber