Помехозащищенный RS-485 Опции

[Atlantis-]

Здравствуйте!
Мне нужно соединить два STM32F1 5-ти метровым кабелем. При этом один из МК будет подключен к USB, питаться тоже все будет от USB и предполагается гальваническая развязка по USB.
В итоге по 5-ти метровому проводу будут передаваться данные (скорость 1 Mbps) и питание.
Предполагается, что кабель должен быть максимально помехозащищен и желательно, чтобы под влиянием помех как минимум не вылетало USB.
Собственно предполагаю использовать RS-485 и исходя из этого есть вопросы:
1. Какой приемопередатчик RS-485 лучше выбрать? Видел много всяких типа MAX485, ST485, ADM485 и остальные
2. Нужна ли гальваническая развязка? При условии, что питание и земля все равно будут общими.
3. Во многих приемопередатчиков пишут, что есть встроенная защита, надо ли ставить дополнительно TVS-диоды?
4. Поскольку питание от USB, можно ли как то прикинуть ток потребляемый RS-485? Например так можно I=q/t=q*f=C*U*f ?
5. На что надо обратить внимание, какие есть тонкости при организации такой линии связи? Впервые сталкиваюсь с этим, поэтому извиняюсь за, может быть, глупые или детские вопросы.

[Plain]

нужно соединить два STM32F1 5-ти метровым кабелем ... питаться тоже все будет от USB ... предполагаю использовать RS-485

Выше уже сказали — бесполезный нагрев, и теоретических 500 мА вообще может на всё не хватить, так что ставьте LVDS, на чём давно и успешно работают USB, SATA, PCI-E и т.п., и будете счастливы. Соответствующих защит и драйверов — в "Чип и Дип" вагон и тележка.

[zltigo]

так что ставьте LVDS...

Для требуемых 5 метров это разумное решение. Но только несколько наcтораживает слово "помехозащищеный" в названии темы, хотя автор никак не конкретизровал это требование. Но вообще кроме LVDS вариантов дифференциальных приемопередатчиков еще немало есть.

Нужно просто не замечать и не реагировать...

Согласен.

[Atlantis-]

Для требуемых 5 метров это разумное решение. Но только несколько наcтораживает слово "помехозащищеный" в названии темы, хотя автор никак не конкретизровал это требование. Но вообще кроме LVDS вариантов дифференциальных приемопередатчиков еще немало есть.

Предполагается эксплуатация прибора в операционной при работающем рядом электрокоагуляторе - главном источнике помех.

[Ruslan1]

Предполагается эксплуатация прибора в операционной при работающем рядом электрокоагуляторе - главном источнике помех.

RS-485 очень устойчивый. Сделать линию связи более устойчивой тоже просто- применить Ethernet кабель с двойным экраном и грамотно соединить земли и экраны.
Говорю про RS485 потому что его знаю. Возможно, другие синфазные интерфейсы тоже не хуже, у меня нет опыта их использования.

Про гальваноразвязку: прибор к чему-то внешнему подключен кроме линии связи? от чего развязываться хотите? Собственно, развязку сделать несложно, и если не можете доказать что она не нужна- ставьте. В операционной явно не место для приборов, разработанных по принципу минимизации цены с потерей надежности.

[Atlantis-]

Про гальваноразвязку: прибор к чему-то внешнему подключен кроме линии связи? от чего развязываться хотите? Собственно, развязку сделать несложно, и если не можете доказать что она не нужна- ставьте. В операционной явно не место для приборов, разработанных по принципу минимизации цены с потерей надежности.

Структура такая: короткий кабель USB воткнут в ПК и соединен с промежуточным блоком (в этом блоке есть развязка по USB и питанию), далее кабель 5 метров (предполагаемый RS-485), на другом конце которого интерфейсный блок к которому присоединяются датчики.
Я тут подумал - самым слабым звеном кажется даже не 5-метровый кабель, а провод от датчика до интерфейсного блока. Там просто UART, а не дифф. пара.

[zltigo]

Структура такая: короткий кабель USB воткнут в ПК и соединен с промежуточным блоком

USB это очень тоскливо, тем более, когда о помехах речь идет. Что там такое "промежуточный блок" делает между UART и USB, что PC сделать не может? Убрать его, в PC сразу RS422/485 гальванически развязанный порт в вперед...

Там кабель надо тонкий, гибкий. Я нашел только экранированный трехпроводной. Ну и размер датчика ограничен.

Да 5 метров можно хоть руками сделать, тем более, что изделие, похоже, штучное.

[Atlantis-]

USB это очень тоскливо, тем более, когда о помехах речь идет. Что там такое "промежуточный блок" делает между UART и USB, что PC сделать не может? Убрать его, в PC сразу RS422/485 гальванически развязанный порт в вперед...

все так, но у меня задание сделать именно USB устройство

Да 5 метров можно хоть руками сделать, тем более, что изделие, похоже, штучное.

можно, если без экрана
самодельный экранированный провод не гибкий, заводские тоже трудно найти тонкие и гибкие

Но вообще кроме LVDS вариантов дифференциальных приемопередатчиков еще немало есть.

какие например?

[zltigo]

какие например?

Если не забанили в интернете, то найдете - начиная с LVPECL, VML, CML, MLVDS, BLVDS, LVDM...

самодельный экранированный провод не гибкий...

Сильное заявление . Самодельный на то и самодельный, что может быть ЛЮБЫМ!

все так, но у меня задание сделать именно USB устройство

Вам шашечки, или ехать? На худой конец, тот-же USB-RSxxx гальванически развязаный.

А вообще еще есть массовая дешовая оптика.

[Atlantis-]

Сильное заявление . Самодельный на то и самодельный, что может быть ЛЮБЫМ!

у нас такой сделать не получилось
без экрана нормальный, а экранированный получился дубовый)

Вам шашечки, или ехать? На худой конец, тот-же USB-RSxxx гальванически развязаный.

А вообще еще есть массовая дешовая оптика.

В смысле вместо МК поставить преобразователь USB-RSxxx ? А в чем преимущество будет? Гальваническая развязка у меня тоже есть (правда USB). И если не ошибаюсь преобразователь USB-RSxxx определится как виртуальный COM-порт, а мне надо изохронный канал.

[zltigo]

Гальваническая развязка у меня тоже есть (правда USB).

Вы в этом ТОЧНО уверены???

И если не ошибаюсь преобразователь USB-RSxxx определится как виртуальный COM-порт

Ошибаетесь. Это только один вариант использования.

, а мне надо изохронный канал.

Ни одно из понятий определяемых помянутым Вами термином "изохронный" у меня лично НИКАК не вяжется с "Структура такая: короткий кабель USB воткнут в ПК .... которому присоединяются датчики ... просто UART"
Что сказать-то хотели???

[Atlantis-]

Вы в этом ТОЧНО уверены???

да, ADUM4160 по линиям данных USB и трансформатор по питанию

Ни одно из понятий определяемых помянутым Вами термином "изохронный" у меня лично НИКАК не вяжется с "Структура такая: короткий кабель USB воткнут в ПК .... которому присоединяются датчики ... просто UART"
Что сказать-то хотели???

Данные от нескольких датчиков надо передать в ПК для обработки и отображения. Поскольку важно время доставки данных используется изохронный канал.

[zltigo]

Поскольку важно время доставки данных используется изохронный канал.

Давайте все-же ответите на вопрос, что Вы хотели сказать термином "изохронный", поскольку "время доставки" никак его не обяснило .
Ну а вообще USB интерфейс весьма и весьма нестабильный по разбросам времени доставки пакетов интерфейс. Можно сказать, что в этом смысле он АНТИизохроный.

[Atlantis-]

Давайте все-же ответите на вопрос, что Вы хотели сказать термином "изохронный", поскольку "время доставки" никак его не обяснило .
Ну а вообще USB интерфейс весьма и весьма нестабильный по разбросам времени доставки пакетов интерфейс. Можно сказать, что в этом смысле он АНТИизохроный.

я имел ввиду, что нужен изохронный канал USB

Изохронные передачи (Isochronous Transfers) - применяются для обмена данными в "реальном времени", когда на каждом временном интервале требуется передавать строго определенное количество данных, но доставка информации не гарантирована (передача данных ведется без повторения при сбоях, допускается потеря пакетов). Такие передачи занимают предварительно согласованную часть пропускной способности шины и имеют заданную задержку доставки.

[=AK=]

я имел ввиду, что нужен изохронный канал USB

А нужен ли?

Ведь изохронная труба никаких особых чудес по сравнению с балком вам не явит. Вся разница будет проявляться, когда один USB хост при посредстве хаба (или хабов) расшарен между многими устройствами. Тогда USB планировщик хоста посмотрит выданные запросы и скажет "ОК, я берусь обеспечить изохронную трубу с запрошенной пропускной способностью, ради этого я все балки буду обеспечивать по остаточному принципу".

Однако если вы поставите свою собственную USB карту, к которой ничего, кроме своего устройства, подключать не будете, то все, на что способен этот хост, вся пропускная способность интерфейса все равно будет ваша: хоть в виде балка будете ее использовать, хоть в виде изохронного. А балк при этом еще автоматически обеспечит гарантированную доставку.