Auswahl der Kommunikation zwischen Mikrocontrollern bei hohen Temperaturen

8

Ich wurde einem Projekt zugewiesen, um die bestmögliche Kommunikation zwischen mehreren Leiterplatten mit Mikrocontrollern für eine bestimmte Funktion zu finden. Ich muss alle Mikrocontroller mit der Hauptplatine kommunizieren lassen, die eine CPU enthält.

Ich muss einige Informationen vom Mainboard an die Controller senden und eine Antwort von den Controllern erhalten. Jede Controller-Karte ist für einen bestimmten Zweck ausgelegt. Ich muss nicht zwischen den Mikrocontrollern kommunizieren, aber selbst wenn ein Mikrocontroller nicht kommuniziert, hat dies keine Auswirkungen auf andere. Derzeit müssen sechs Mikrocontroller kommunizieren, aber in Zukunft mehr. Ich möchte mehr Kabelverbindungen zwischen dem Mainboard und den anderen Controllern vermeiden (es sollte weniger sein).

Die Kommunikation sollte nicht durch Temperatur (120 ° C) und Druck (hoch) beeinflusst werden. Der Abstand zwischen dem Mainboard und dem endgültigen Controller kann mehr als einen Meter betragen. Welche Art von Controllern ist am besten? Ich muss einige Berechnungen und Sensorablesungen durchführen. Jede Karte hat mehr als zwei Sensoren. Ich muss einige Berechnungen für Sensorwerte durchführen oder Werte direkt senden.

Ich bin neu in dieser Art von Projekt. Ich habe nach der besten Kommunikation gesucht, aber ich bin verwirrend, welche am besten ist. Einige Leute schlagen mir vor, CAN-Kommunikation zu verwenden. Wenn ich mich für CAN-Kommunikation entscheide, welche Art von Mikrocontrollern ist am besten? Ich habe ein einfaches Diagramm angehängt, wie es aussehen wird, wie unten gezeigt.

Design

microcontroller communication ethernet rs232 can verendra
quelle
Können Sie bestätigen, dass die von einem Mikro gesehene Temperatur voraussichtlich 180 ° C beträgt?
Andy aka
@ Andyaka Es tut mir leid, der Temperaturbereich liegt bei 100 bis 120 Grad. Gibt es einen atmel-Controller, in den CAN eingebaut ist?
Verendra
Hast du dich bei Atmel erkundigt? Wenn ja, dann macht es keinen Sinn, dass ich es tue. Wenn nicht, warum nicht? Ich habe PICs bei zwei kürzlich durchgeführten Jobs bei 120 ° C verwendet, als sie bei 85 ° C spezifiziert wurden - beide Jobs funktionieren und arbeiten weiter, aber Sie werden wahrscheinlich von keinem Lieferanten eine Bestätigung dafür erhalten, denn warum sollten sie spezielle Tests für Sie oder irgendjemanden durchführen? mit geringen Mengenanforderungen.
Andy aka
CAN klingt nach einer guten Anpassung, außer dass Sie uns die Bandbreite nicht mitgeteilt haben, sodass wir es nicht sagen können. Bei einem Meter oder einigen Metern können Sie CAN mit 1 Mbit / s ausführen. Viele Mikros sind mit integriertem CAN ausgestattet. Zum Beispiel habe ich den PIC 18F25K80 ziemlich oft für diese Art von Anwendung verwendet, aber es gibt viele andere sowohl innerhalb der PIC-Linie als auch von anderen Herstellern. Möglicherweise müssen Sie Teile mit erweitertem Temperaturbereich erwerben, aber das Abdecken von 82 ° C ist kein Problem.
Olin Lathrop
1
Eine Sache, die Sie beachten müssen, ist, dass Sie nicht in der Lage sind, eine signifikante Anzahl gängiger passiver Komponenten zu verwenden. Bei 82 ° C sind Elektrolytkappen so gut wie keine Option. Du musst alles Tantal sein. Auch viele Keramikkappen-Dielektrika sind aus. Eine Z5U-Keramikkappe ist zu diesem Zeitpunkt ziemlich weit von ihrem Nennwert abgewichen. Grundsätzlich benötigen Sie Teile, die für diese Temperaturen spezifiziert und bewertet sind, und um sicherzustellen, dass die durch die hohe Temperatur verursachten Wertänderungen Ihr Systemverhalten nicht negativ beeinflussen.
Connor Wolf

Antworten:

1

Wenn Sie sich für CAN entscheiden, ist das "beste" Mikro eines mit integriertem CAN (viele haben dies, Coldfire MCF5225x ist ein Beispiel).

I2C oder RS485 / RS422 sind ebenfalls eine gute Wahl, abhängig von den elektrischen Eigenschaften der Situation (Entfernung, Rauschen, Leistung). Der Rest hängt von dem Protokoll ab, das Sie für die Kommunikation verwenden - wie Sie Nachrichten adressieren, den Fluss steuern und Kollisionen vermeiden.

Ich wünsche Ihnen viel Glück bei der Suche nach einem Mikro, das bei 180 ° C funktioniert. Die Fahrzeugspezifikation liegt bei 125 ° C und ich glaube nicht, dass sich die militärische Spezifikation drastisch verbessert.

Sie müssen mit Schicht 1 (elektrisch) beginnen, um herauszufinden, was die physische Schnittstelle zu tun hat. Danach handelt es sich hauptsächlich um ein Softwareproblem bei der Art und Weise, wie Sie sprechen. Heutzutage ist Ethernet möglicherweise sogar eine praktikable Option, wenn die Mikros über ausreichend Speicherplatz für ein bescheidenes Betriebssystem verfügen.

John U.
quelle
Entschuldigen Sie das Missverständnis, dass der Temperaturbereich zwischen 100 und 120 liegt. Gibt es atmel-Controller, in die CAN eingebaut ist?
Verendra
@verendra atmel.com/products/automotive/default.aspx Ich denke, ihre Automobilprozessoren haben wahrscheinlich CAN. Ich benutze PICs selbst.
Kenny
3
@verendra - Für die Liebe von Zogu, IMMER schließen Sie das Gerät , wenn die Temperatur zu beschreiben. 120 ° C ist SEHR anders als ° F.
Connor Wolf
@ConnorWolf Es tut mir sehr leid für den Fehler, den ich hier gemacht habe. Ich versuche Komponenten zu finden, die bei 120 ° C halten.
Verendra
1
Sie müssen über die Temperaturen nachdenken - ist es 120 ° C Umgebungslufttemperatur, 120 ° C in der Box, 120 ° C am Mikro selbst? Gibt es Kühlung? Fans? Temperatur fällt? Peltiers? Können Sie das Mikro weiter von der Hitze entfernen (den Sensor auf ein längeres Kabel legen), um die Hitze zu reduzieren? 120 ° C ist nicht so problematisch wie der Temperaturwechsel, wenn das Gerät regelmäßig zwischen 120 ° C und beispielsweise 10 bis 20 ° C Umgebungstemperatur gewechselt wird. Durch die Expansion / Kontraktion werden Lötstellen usw. gebrochen.
John U
1

Sie können einen Blick auf http://www.keil.com/dd/chip/3648.htm LPC 2129 ARM7TDMI-S mit CAN-Unterstützung werfen. Dies kann hilfreich sein, wenn Sie Ihre Schnittstelle als CAN reparieren. Aufgrund Ihrer Temperaturbeschränkung können Sie auch Steckverbinder und Kabel in Industrie- oder MIL-Qualität verwenden. Schauen Sie sich Anbieter wie Radiant-Kabel, TE-Konnektivität, Amphenol und Allied Connectors an, die Produkte für Hochtemperaturumgebungen herstellen. Sie können auch einige hitzebeständige Materialien wie Teflon prüfen, die zum Schutz der Kommunikationsschnittstelle beitragen.

AAI
quelle
4
Willkommen beim Electrical Engineering Stack Exchange! Es gibt eine Reihe von Prozessoren mit CAN-Unterstützung ... warum haben Sie diesen vorgeschlagen? Ist es für den Betrieb bei 120 ° C spezifiziert? Wenn ja, fügen Sie diese Details in Ihre Antwort ein. Wenn nicht, haben Sie dem OP nicht geholfen.
Joe Hass
1

Für CAN (und ich würde CAN für Ihr Setup dringend empfehlen) empfehle ich den LPC11C24 , einen ARM Cortex-M0. Ich denke, es ist der einzige, in den der Transceiver bereits integriert ist, sodass kein zusätzlicher Chip erforderlich ist, um die physikalische Schicht zu implementieren (wie es bei den übrigen CAN-Mikrocontrollern üblich ist). Es hat auch einige nette und einfach zu bedienende C-Bibliotheken, die in ROM für CAN- und CANOpen-Standard integriert sind.

Davidrojas
quelle
1

Die Freescale S08D-Familie oder ein billiger Kinetis hat CAN und unterstützt bis zu 125 ° C. Die höchsten Temperaturwerte erhalten Sie jedoch nur bei wertvollen Chips auf Freescale (Quelle: parametrische Suche). Versuchen Sie die parametrische Suche aller Websites!


quelle
Die meisten Geräte der meisten Hersteller sind in Automobil- oder Militärqualität mit einer Temperatur von 125 ° C erhältlich. Diese Informationen scheinen nicht besonders speziell zu sein.
John U
Obwohl ich hohe Werte gefunden habe. Ich habe nicht erwähnt, weil die Frage nur 120 Grad festlegt und scheinbar billige uCs verlangt. Aber meine Antwort war in der Tat nicht sehr hilfreich.
TI hat nur wenige Produkte, die für 150C bestimmt sind. Ti.com/product/msp430f2619s-ht
Lior Bilia
1

CAN ist in der Implementierung in Software ziemlich kompliziert.

Warum nicht RS-485 verwenden, das auch Industriestandard ist? Es gibt viele RS-485-Transceiver mit 125 ° C Temperaturunterstützung.

Kamil
quelle