Защита RS-485 от радиоизлучение + экранировка, Проблема с зависанием устройства с интерфейсом RS-485 Опции

[drum1987]

Доброго времени суток!

Разрабатываем радиостанцию 30-108 Мгц, 10 Вт.
Столкнулись с проблемой: зависает пульт управления, подключенный через витую пару(в которой так же идет питание 12 В) длиной 0,5 м при длине антенны 0,8 м.
немного подробностей:
Пульт - тупое устройство выводящее на дисплей видеобуфер и отправляющее в радиостанцию код нажатой клавиши.
Пульт виснет только в момент передачи.
В протоколе передачи из контроля ошибок только CRC.
Интерфейс: RS-485.
Драйвер: MAX3485 (напряжение 3,3 В).
Скорость: 230 Кбит/с.
Плата двухсторонняя...чую при трассировке на счет ЭМС не замарачивались.
Корпус: алюминиевый с прямоугольным вырезом под дисплей диагональю 65 мм. электрически ни с чем не соединен.

Схема разрабатывалась сторонней организацией которая похоже не очень напрягалась по этому поводу:

питание никак не фильтруется, а идет прямиком на LDO 5->3,3 В.
Ни растяжки, ни фильтров....

Что пробовали делать и наблюдения:
1) Похоже что виснет из-за интерфейса, потому как при укорочении провода до 3 см виснуть перестает(при этом пульт физически находится у основания антенны, поэтому эксперимент не корректен.
2) При касании земли пульта незаземленным осциллографом - виснуть перестает.
3) По эпюрам напряжений - ничего страшного нет (если надо перемерю и выложу).
4) Пробовали ставить RC фильтры на A и B на 10 МГц - не помогло
5) Пробовали ставить на кабель ферритовые кольца с больними потерями на ВЧ как совместно с пунктом 4, так и без него - не помогло.
6) фильтровали питание - не помогло.
7) Пока писал - понял, что растяжку не пробовали...

Теперь настало время отказываться от услуг подрядчиков и делать все самим(не правда ли глупо сначала вбухать кучу денег чтоб родить урода, а потом самим опять переделывать...но это уже политика)
Посмотрел в интернете, поспрашивал коллег, и родилось несколько схем:
1 вариант:

Синфазный фильтр расчитан на подавление синфазной помехи на 40 дБ на частоте 30 МГц (как в реале будет не знаю).
Драйвер заменен на MAX3441 с питанием 5 В (Как я понял из даташита в нем внутри есть супрессоры). Питание повышено до 12 В, фильтруется через отдельный дроссель. 12->5 В конвертируется с помощью понижающего преобразователя.

Стоит ли замарачиваться с корпусом в качестве экрана(если стоит то как лучше его подключить) если плата теперь 4х слойная и Top и Bottom почти целиком - земляные полигоны, плата "прошита" переходными отверстиями:



2 вариант:

Теже яйца, только есть дроссель синфазный с сигнальными, и пропускающий через себя землю.

До настоящего момента подобные проблемы не решал, следовательно опыта нет совсем, так что сильно не пинайте.
Что можете посоветовать? Какое решение луче и что в нем нужно изменить/добавить? Как поступить с корпусом(экранированием)?

Пойду делать растяжку, о результатах отпишу.
Заранее благодарен за ответ, извините за многобукв...

[Golikov A.]

Прежде чем бросаться что-то пере разводить хорошо бы понять что ломается?.

Проведем анализ.

Пусть РС-458 сделан крайне плохо, и не работает.
На входе у него 2 ножки УАРТА, На выходе не приемном конце опять же 2 ножки УАРТА, и одна нога управления. Этот протокол туп до безобразия, и любое поведение входной ноги может быть интерпретировано как какие либо данные. Так же как любое поведение выходной ноги также просто создаст какие либо данные. Дерганье ножкой направления передачи, опять же может создать только колизии на линии передачи, то есть испортить данные.

Отсюда у меня вопрос: Каким образом плохо сделанный РС485 может вешать вашу схему?

поэтому копать надо в другую сторону.
1. Может у вас стоит кроме ЦРЦ еще контроль четности передачи, но не стоит обработка и отбраковка плохих байтов, с помехами приходят не верные байты и система виснет
2. Может у вас входной провод рс 485 в аппаратуре идет рядом с чем либо, и является просто антеной передавая помехи которые что-то вешают.
3. Может у вас микросхема с детектором ошибок на линии, тогда надо определить что ей не нравиться, какое состоянии линии может ее вырубать. Но опять же в этом случае не может виснуть ваша схема, может прекращаться обмен, но не более того.

Из ошибок приведенной первой схемы рс485 я вижу отсутствие сигнального заземления. Несмотря на диференциальность РС485, симфазная помеха на линии ограничена, потому хорошо бы
уровень земли приемника и передатчика сровнять, для этого прокладывают линию сигнального заземления с резисторами между приемником и передатчиком.

Для устранения ошибок, кабель заворачивают в экран, и через конденсаторы вешают на корпуса приборов, в 1 точке землят на прямую.

Схема 485 примитивна, и если не надо опто развязки то там реально не о чем парится, есть схемы снижения влияния помех, они тоже стандартны, но они направлены на улучшения качества передачи информации, то есть если их не применить будет передаваться пурга, а не будет зависать устройство. Проблемы зависания устройства решаются не на уровне протокола РС485, а на более высоком, так что ищите изначально ошибки управления и интерфейса, а уж потом чините рс485
ИМХО!


2 совета выданные выше, - борьба с симптомами, а не лечение заболевания. не советую успокаиваться если вдруг случайно они помогут.