Простой двунаправленный однопроводный приемопередатчик
В следующей статье от инженера National Semiconductor рассказывается как можно обеспечить передачу данных между двумя частями схемы связанных между собой только линией питания. Собственно сама линия питания и используется для передачи полезной информации, которая частично модулирует питающее напряжение. Особенность схемы в том, что передача данных возможна в обоих направлениях, а также допускается объединение в одну сеть более двух приемопередатчиков подобного типа. При этом схема отличается простотой и низкой стоимостью.
Измерение сопротивления без использования АЦП
Следующая статья показывает нехитрый трюк как с помощью простейшего восьмилапого микроконтроллера без аналого-цифрового преобразователя на борту соорудить измеритель сопротивления датчика и передать измеренное значение в ПК или главному контроллеру через последовательный интерфейс (которого так же может не быть в списке периферии используемого МК). Таким образом, с помощью самого дешевого микроконтроллера и нехитрой программки можно превратить любой простой резистивный датчик в более-менее интеллектуальную подсистему, умеющую передавать значение сопротивления датчика в цифровом виде в хост-систему или главный микроконтроллер на плате.
Соединение устройств с различным питанием в одну шину I2C
Общий привет!
Буквально на днях потребовалось соединить в одну I2C-шину четыре устройства с различными уровнями (два 5-вольтовых ЦАПа и 3.3-вольтовые память и микроконтроллер). Встречаются низковольтные микросхемы толерантные к повышенным уровням на входах. В свою очередь, для некоторых пятивольтовых чипов "понятны" логические уровни нуля и единицы их низковольтных собратьев. В остальных же случаях требуется схема сдвига уровня. Инженеры NXP (а эти парни знают что говорят - они же I2C и разработали) предлагают простое, недорогое и оригинальное решение этой проблемы, которое, собственно, и было применено.
Защита Ethernet-интерфейса от разрядов кабеля
И снова салют.
В начале этого года случилось мне сертифицировать одну разработку на предмет получения международных сертификатов типа CE, FCC, C-Tick и пр. А поскольку устройство достаточно сложное, то пришлось повозиться почти два месяца: то излучение одного интерфейса вылезет выше нормы, то Wi-Fi отваливается и USB OTG начинает хост просить при ESD-разрядах в 8 кВ… В итоге, естественно, получился хэппи энд и накопился некоторый опыт. О последнем подробнее…
Во-первых, пришлось изучить огромную кучу стандартов, что несомненно помогло. Например, лаборатории где проводят тестирование могут сделать тесты для устройства, для которого в стандарте есть лазейка и этот тест, хоть формально и необходим, но может быть “засчитан автоматом”. Или, другой пример, для некоторых тестов связанных с наведенными помехами в стандарте есть оговорка, что тестированию подвергаются только кабели длиной более трёх метров, а тестовая лаборатория может провести тестирование для всех подряд. Вобщем при стоимости каждого теста несколько тысяч долларов, знание стандартов может помочь немного сэкономить.
Хотя есть в стандартах и пробелы. Например, тест на устойчивость к высоковольтным разрядам, прикладываемых к кабелю, оговаривает разные уровни для интерфейсных кабелей и кабелей несущих питающее DC-напряжение. А что делать с PoE? Никто на этот вопрос ответить так и не смог. В итоге после выжигания пары-тройки PoE-модулей двухкиловольтными разрядами решил рассматривать его всё же скорее как интерфейс :).
Во-вторых, современные стандарты на радиоизлучения ставят очень жесткие рамки. Превысить все пределы запросто можно схемой состоящей всего из одной микросхемы обычной логики. Что говорить о современном устройстве с множеством высокоскоростных интерфейсов… Уложиться в границы не то чтобы совсем нереально, но надо жестко следовать определенным правилам и тонкостям разработки схем и то еще не гарантирует успех в первой итерации. При этом особенно страдают производители цифровой техники широкого потребления, ибо их задача вывести новинку на рынок быстрее конкурентов, а временные затраты на повторную итерацию дизайна обходятся дорого. А так как для сертификации достаточно предоставить отчет о проведенных тестах в сертифицирующий орган, то закралось мне такое сомнение, что многие крупные фирмы позволяют себе… эээ… несколько приукрасить отчет :). Так, при тестировании на радиоизлучения использовавшиеся при этом в качестве вспомогательных модулей нетбук и Ethernet-свитч всемирно известных марок (называть не буду) так безбожно излучали, что перекрывали не только свои лимиты, но и менее жесткие мои. При этом стикеры на соответствие всем мировым стандартам естественно украшали днище каждого из устройств. “Спокойно” себя вели LCD-монитор Dell и Wi-Fi роутер Apple, свитч же пришлось совсем убрать из безэховой камеры, а нетбук полностью завернуть в два слоя алюминиевой фольги.
Ну и в-третьих, прочитаны мегабайты книг/советов/аппнотов/рекомендаций как по защите электронного оборудования от внешних воздействий, так и по уменьшению паразитного радиоизлучения. Самое, на мой взгляд, полезное будет появляться в рубрике ЭМС. Сегодня одна из обзорных статей, на примере Ethernet описывающая с какими задачами приходится стлакиваться разработчику при защите интерфейсных входов устройства.
Отладка без проводов
Разработчику устройств на микроконтроллерах без отладки не обойтись. Одна из проблем, связанных с этим процессом - это разъем для отладчика. Он стоит денег и занимает место на плате. Некоторые решения предлагают нам отказаться от разъема, оставив лишь контактные площадки. Вот так, например:
Решение стильное и практичное: цена такого "разъема" нулевая и экономится немного места. Однако еще дальше шагнули японские ученые под руководством американских эмбеддеров из Renesas. Они предложили не только вообще отказаться от разъема на плате, но и не использовать для связи с отладчиком ни одной ножки процессора!
Пару месяцев назад я был на конференции, организованной компанией Avnet. За целый день конференции выступили представители многих компаний: Maxim, Microchip, Analog Devices, Freescale, Xilinx и прочие. Все рассказывали о новинках и планах, однако самый оживленный интерес (естественно, не считая розыгрыша плазменного TV в конце дня, и халявных пироженных в кофе-брейках), вызвала именно эта технология Renesas. Представитель кратко рассказал о ней, сказал что исследовательские работы практически завершены и скоро мы увидим это живьем. Дополнительной информации выведать не удалось, однако на сайте Renesas я нашел следующий документ, перевод которого вам и предлагаю.
Ввод параллельных данных через один провод
Недавно натолкнулся на статью про управление семисегментными индикаторами с помощью всего одного вывода микроконтроллера на сайте "Электроника для всех". В ней показано как, используя сдвиговый регистр и один вывод МК, обеспечить вывод данных в параллельную нагрузку - в данном случае индикаторы. Хотя такие фокусы прокатывают только в радиолюбительской практике, решение, спору нет, красивое… Согласитесь, всегда интересно почитать про какой-нибудь подобный схемотехнический или программный изврат трюк, восхититься изобретательностью и изящностью решения, и отложить в копилку где-нибудь в памяти (даже если точно знаешь, что не только никогда не применил бы подобное на производстве, но даже оторвал бы руки своему инженеру, рискни он практически воплотить такое в серийном продукте).
В общем прикалывают меня такие штучки, и, приоткрывая карты скажу, что на подходе в процессе перевода есть несколько статей сходного плана (буду помечать их тэгом Трюки). А сегодня предлагаю логическое дополнение к вышеуказанной статье про индикаторы, но только описывающей как сходным образом обеспечить ввод данных от нескольких источников в микроконтроллер, не затратив при этом больше одной ножки.
