Мікроконтролер з довгим дротом для цифрового вводу

У мене вдома є кнопка дзвінка, підключена до плати розробників GHI EMX . Програмне забезпечення оцінює час доби і визначає, чи повинен дзвінок у двері дзвонити чи ні.

Побічна примітка: Це було реалізовано як спосіб вирішення шахрайства, які я отримував.

Це все чудово, за винятком однієї проблеми: провід, підключений до плати EMX, становить близько 50 футів (~ 15 метрів) і створює достатньо перешкод для дошки, щоб думати, що хтось натиснув кнопку, і тому мій дзвінок дзвонить з випадковими інтервалами протягом усього часу день. І моя дружина, і моя собака цього не цінують (але діти вважають, що це весело).

Я спробував виправити проблему, дотримуючись порад, знайдених у цій статті, та застосувавши таку схему:

Це не вирішило проблему, але я виявив, що введення резистора 3k в 1к і заміна конденсатора .01uF на 40uF працювало трохи краще, але все, що більше 3k, викликає помітну затримку при натисканні кнопки перед дзвіночки. Різниця для моєї схеми полягає в тому, що плата працює на 3,3 В замість 5 В (що, я вважаю, робить проблему гіршою), а замість підключення до заземлення перемикач завершує ланцюг (тобто два мікропроводи проходять між мікроконтролером і комутатором).

Провід, який проходить між вимикачем і мікроконтролером, є стандартним дротом дзвоника, який не екранований і не скручений. Заміна дроту дзвону екранованим дротом, на жаль, не є варіантом, оскільки це вимагатиме, щоб я відірвав гіпсокартон.

Я переглянув наступне питання тут , але, здається, має справу з АЦП, який може трохи відрізнятися від моєї проблеми. Будь-яка допомога буде дуже вдячна.

Оновлення
Після ознайомлення з більшою частиною документації виявляється, що хоча мікроконтролер працює від 3,3 В, він є 5В толерантним на його введення-виведення. Я можу налаштувати на більш високе значення резистора, якщо використовую 5 В, але чи допоможе це щось?

Те, що схематично не показує, - це загальний загальний режим 60 ГГц гулу та те, як підстави взаємопов’язані з близькістю до ліній змінного струму та перехідних ліній електропередач.

Ваш приклад - хороший приклад того, як не поєднувати довгі дроти.

Чи можу я запропонувати в майбутньому;

1. віддайте перевагу крученій парі
2. віддайте перевагу врівноваженим лініям
3. уникайте великих вхідних опорів
4. віддайте перевагу відповідним імпедансам
5. уникати надмірного LPF (тривалі постійні константи)
6. включають РФ кришку для придушення перехідних процесів.
7. використовувати феритові кульки (дросель CM)
8. уникати заземлення (тобто прямого невикористаного з'єднання з ланцюгом)
9. використовувати контактний змочувальний контур (правильна полярність на 10уФ ковпачка для контактів, не позолочених)
10. віддайте перевагу коаксіалу для дуже суворих середовищ ЕМІ.

Оскільки багато варіантів не дають змоги. Зробіть це;

• зніміть велику шапку на борту і перейдіть до контактів віддаленого комутатора. (обов'язково)
• зніміть резистор серії 3K (1k) і додайте феритову втулку CM або подібну
• додати невелику кришку РФ на борту по входу. наприклад 0,001 ~ 0,01uF або будь-який тип низької індуктивності.
• Замініть 100K на 1k ~ 10K.
• додати великі феритові кульки з декількома витками до обох проводів. (Фільтр CM)

При такому рішенні імпеданс ланцюга вимикача знизить опір при замиканні та низький імпеданс із заглушкою через перемикач, коли він відкритий. Гул СМ буде поглинатись і придушити диференціальний радіочастотний шум.

-підключення до тієї ж напруги живлення, що і UC з гарною радіочастотною кришкою на мікросхемі.

Простим рішенням може бути залишити систему дзвінка в дверях таким, яким було до початку цього проекту, і просто використовувати мікроконтролер, щоб знищити потужність динаміка дзвона дзвона за допомогою реле, коли ви не хочете чути дзвін.

Оновлення

Я не дуже добре знайомий із системами дзвонів у двері (крім швидкого google), тому наступне передбачає, що у вас є щонайменше два провідники, що працюють від вашого MCU до комутатора.

На вашій платі GHI EMX є 10-бітний АЦП, щоб ви могли надіслати 12vDc (або більше) на дверний дзвінок і використовувати простий дільник напруги напруги, щоб напруга до MCU не перевищувало 5 вольт макс. Тоді з боку програмного забезпечення все, що ви зробите, - це прочитати АЦП, і якщо значення> 1000 (можливо, вам доведеться пограти з цим числом, а 1023 - максимум на 10-бітному АЦП), тоді дзвінок у двері натиснули.

Це виглядатиме приблизно так (намагайтеся не перевантажувати мої дивовижні навички графічного редагування):

Інший варіант, подібний до використання, є використання тригер-шмітта з більш високою вхідною напругою. Але для цього знадобляться додаткові запчастини і більше зусиль, ніж варіант АЦП.

Редагувати

Кріс Stratton в відповідь зробив хороший пункт про поточний потоці. Якщо ви зміните резистор на 100 кб на ~ 220 ом, той може зробити трюк.

Насправді існує дуже просте рішення цієї проблеми.

Запорука розуміння цього рішення - подумати про те, чому звичайний електромеханічний дзвінок не дзвонить через подібні перешкоди. Відповідь, звичайно, полягає в тому, що потрібна фактична потужність кільця, щоб протікати через замкнутий ланцюг - перешкоди не з'єднають достатню кількість енергії у відкритий ланцюг, щоб помилково дзвонити.

Подібну ситуацію можна створити, використовуючи малоцінний резистор, що підключається до землі. Сто омів опору означатиме, що близько 25 міліамперів струму доведеться протікати, перш ніж вхід мікроконтролера витягнеться досить низько, щоб прочитати як "0". Серійний зв'язок з великим протяжністю часто виконується зі струмом 20 мА, тому 25 мА має бути достатньо, але ви можете легко налаштувати вгору або вниз.

Ви можете додатково відхилити перешкоди, встановивши програмне забезпечення на мікроконтролері, яке вимагає, щоб кнопка була закритою - без пропусків - на 100 мС або більше, перш ніж вона буде визнана дійсною кільцею.

Можна стверджувати, що цей метод витрачає енергію, проте енергія витрачається лише в той час, коли зумер утримується. Резистор дійсно повинен мати потужність управління (теплову) потужність, щоб можливість замикання кнопки було постійно закрито, але це не було б звичайним випадком для фігурування споживання енергії.

Кабель на 15 метрів діє як антена. Вам потрібно використовувати конденсатор feedthru (наприклад, W2F11A4708AT1F ), щоб фільтрувати радіочастотні перешкоди.