Význam hradel 4093 v zapojení

Zpráva

Cowley · #1 Příspěvek od **Cowley** » 04 srp 2017, 19:33

Zdravím vás, přátelé.

Dokázal by mi někdo z vás, prosím, vysvětlit princip detekce DIGITÁLNí komunikace na kombinované audio/digitální sběrnici domácího telefonu FERMAX?
(podle schematu digitální části zařízení).

Sběrnice je tvořena třemi vodiči: +18V , 0V , a komunikační vodič L.
Komunikační vodič L je PULLUP připojena na vodič +18V rezistorem 10k ohmů.

V zapojení mi je záhadou upravení vlastního "digitálního" signálu dvojicí hradel H1+H4 a H2+H3 na dva vstupy MCU.

Digitální komunikaci zahajuje venkovní hovorová jednotka, která (po stisku zvonkového tlačítka) vytvoří systémový kód a za pomoci
NPN tranzistoru kód vyšle do sběrnice. Kód pomocí dvojice hradel vstupuje do všech připojených zařízení na sběrnici.
Pokud MCU nalezne shodu v kódu (aparát je vyhledán), MCU zajistí další funkce (zazvoní, nechá aktivovat monitor atd.).
Jakmile je aparát vyzvednut, MCU v aparátu vyšle do sběrnice kód a tím se zajistí že hovorová jednotka aktivuje AUDIO část, zablokují se ostatní domácí telefony apod.
Pokud se v průběhu komunikace stiskne na aparátu tlačítko se symbolem klíčku, MCU v aparátu vyšle do sběrnice kód, který hovorová jednotka opět podobnou dvojicí hradel
zdetekuje a MCU hovorové jednotky sepne relé pro možnost ovládání el.zámku dveří.

Mám chápat tuto dvojici hradel, každou rozdílně zapojenou na svých vstupech (jeden pomocí děliče a druhý napřímo) tak, že na jednom výstupu bude signál v MCU zpracován např.
jako detekce pro přerušení a na druhém se budou zpracovávat impulsy z vlastního kódu?

Na osciloskopu jsem zahlédl, že je komunikační "kód" tvořen sledem impulsů, vyslaný dvakrát za sebou (jako verifikace).
Bohužel jen zahlédl, nemám žádný lepší měřící přístroj.

Díky, prima den.

#2 Příspěvek od **EKKAR** » 04 srp 2017, 19:36

Obvod CD4093 obsahuje NAND hradla se Schmittovým klopným obvodem na vstupu. Takže to jsou v daným použití jen a jen tvarovače a převodníky strmosti hran, aby se co nejvíc vyloučily plynulý změny signálu generující hazardní stavy. Ten Schmitt-ťák prostě nejlíp definuje hrany, kdy se překlápí...

termit256 · #3 Příspěvek od **termit256** » 04 srp 2017, 19:42

Taky bych rekl. Bez znalosti SW toho MCU tezko rict jak to ma vlastne fungovat, je mozne ze si program vybere ten vstup kde dochazi k mensimu poctu prenosovych chyb nebo neco podobneho - proto ty odlisne delice na vstupech.
Dovedu si taky predstavit, ze pomoci tohoto se jednoduse meri strmost hran prichazejiciho signalu ktera se s delkou vedeni snizuje a podle toho co nameri se zvoli prenosova rychlost/kvalita hovoru tak, aby nedochazelo k vypadkum apod. Proste tech moznosti jak to muze fungovat je milion.

Jaky s tim mas problem?

#4 Příspěvek od **EKKAR** » 04 srp 2017, 20:07

Jasně, to první hradlo na každým přívodu svým vstupem umožňuje volbu vedení, respektive možnost zablokovat linku na povel pomocí napěťový úrovně na tom vstupu. To by umělo kterýkoliv NAND hradlo. Ale hlavní funkcí toho 4093 švába jsou právě ty Schmitt-ťáky na vstupech, protože dovolujou zpracovat i ne zrovna košer strmosti náběhovejch a doběhovejch hran = prostě to vylepšuje tvar hran impulsů.

Cowley · #5 Příspěvek od **Cowley** » 04 srp 2017, 20:14

Díky.
Funkce 4093 mi je jasná, jen ne v tomto zapojení.

Chtěl jsem si jednotlivé kódy "nachytat" a vyrobit si tester toho, co se zrovna děje na sběrnici.
Pro odladění závad v rozvodech.

Stává se, že některé zvonkové tlačítko zůstane stisknuto.
Jakmile přijde návštěva a stiskne nějaké jiné funkční tlačítko, hovorová jednotka vygeneruje úplně jiný kód (anebo taky vůbec žádný pokud je volba mimo rozsah) a zazvoní jiný přístroj.

Tlačítka jsou do hovorovky "chytána" pomocí 4021.

Jakmile se funkční tlačítko pustí, vygeneruje se nový kód právě podle zaseknutého zvonkového tlačítka (nebo jen propáleného - vadného vstupu 4021) a zařízení daného účastníka vyzvoní. Takový uživatel si potom stěžuje, že na něj pořád někdo zvoní.

termit256 · #6 Příspěvek od **termit256** » 04 srp 2017, 20:18

Tvaruje urcite, ale protoze ma u tech vstupu jsou odlisne delice, bude kazdy preklapet pri trochu jinem napeti. No a zpozdenim mezi prvnim a druhym vstupem se da zhruba urcit strmost hrany prichazejiciho signalu a podle toho pripadne neco delat

Cowley · #7 Příspěvek od **Cowley** » 04 srp 2017, 20:21

Termit256: nemyslím si, že těch možností je milion

Navíc s AUDIO částí to nemá nic společného, ta se připojuje až dodatečně po navázání "spojení" mezi dvěma MCU (jakmile na vyslaný kód jednoho MCU zareaguje druhé MCU).

Ale zpožděním mezi zachycením tvarovaného impulsu na jednom a druhém pinu MCU by to mohlo být.
Budu muset zjistit délku vlastního kódu (jeho čas) a vlastní počet impulsů v jednom kódu. Odhaduji, že bude existovat cca 255 různých kódů pro různé funkce.

Ale to budu muset nejdřív napsat Ježíškovi o nějaký lepší měřící přístroj

Ruprecht · #8 Příspěvek od **Ruprecht** » 04 srp 2017, 20:42

DT nedělám, budu naprosto střílet, ale ten prostřední tranzistor "uzemňuje" sběrnici? Volba vysílací/přijímací nebo master/slave? A nedetekuje to horní hradlo stav sběrnice (vysílá/přijímá nebo co já vím) a spodní s děličem ošetřuje vlastní komunikaci? A možná jak ta jedle

Cowley · #9 Příspěvek od **Cowley** » 04 srp 2017, 20:49

Ruprecht: ten tranzistor vytváří ten vlastní kód do sběrnice. Je v činnosti jen během vysílání kódu.

Jediné součástky které jsou v činnosti v digitální části jsou ty 2 + 2 hradla a tranzistor. (a jejich rezistory)

To mě taky napadlo, ale nebylo by to spíš obráceně. To s děličem by znamenalo "akci" na sběrnici a to napřímo vlastní detekci kódu...

Ale jen ve funkci PŘIJÍMÁ, protože se tak děje ve všech připojených komponentech najednou, ve finále když začne někdo vysílat, tak i jeho vlastní hradla začnou do něj samého "sypat" jím vysílaný kód. Takže toto musí být ošetřeno uvnitř MCU softwarově a asi to nebude generovat přerušení...

#10 Příspěvek od **masar** » 04 srp 2017, 21:00

Je důležité, jaký rámec má přenosový "protokol". Je možné, že vstup s 5x vyšším odporem a dělícím poměrem k tomu bude mít funkci detekce "start-bitu", který se výrazně odlišuje jak od ostatních digitálních, tak analogových signálů. Spolu se vstupní kapacitou hradla tvoří delší RC konstantu.
Bylo by vhodné signály odsledovat nějakým paměťovým osciloskopem, v nouzi by možná něco prozradil i záznam zvukovou kartou PC.
:wink:

p.s. Taková modifikace sběrnice I²C.
Je také možné, že právě odlišná RC konstanta je využita podobně, jako byl princip oddělovače synchronizačních impulzů snímkového rozkladu od řádkových v analogové tv. Při dodržení vhodné střídy digitálních impulzů se jejich integrací vyhodnotí, že se jedná o digitální signál.

Cowley · #11 Příspěvek od **Cowley** » 04 srp 2017, 21:46

Masare, s tím paměťovým osciloskopem mi mluvíš "z duše"

Díky...

termit256 · #12 Příspěvek od **termit256** » 04 srp 2017, 23:50

Po sbernici DT jde jeste nejaky analogovy signal?
Ja tam nic takoveho nevidim.
Mel jsem za to, ze jde o ciste digitalni prenos

Cowley · #13 Příspěvek od **Cowley** » 05 srp 2017, 00:15

Ano, toto je jen digitalni cast schematu. O tu mi, jak jsem hned v uvodu napsal, jde.

Audio cast se ke komunikacnimu vodici pripoji, napr. u hovorove jednotky, releovym kontaktem. Je tvorena 2x OZ s externimi soucastkami, dale trimry, reproduktorem a mikrofonem.

procesor · #14 Příspěvek od **procesor** » 05 srp 2017, 20:16

Vidím to tak, že H2 H3 je prijímač dat zo zbernice...odhadom max do 25kb. Delič 5M6 a 2M2 zlepšuje príjem aj viac "🤐" dát.
H1 H2 číta vlastný vysielač zrejme kvôli kolíziám na zbernici. Vďaka rezistoru 1M je cca 2x rýchlejší ako normálny prijímač, aby kolíziu čo najlepšie spoznal.