Jump to content

    
zheka

Нужно ли гальванически изолировать UART?

Recommended Posts

Случилась оказия, стоившая мне двух STM32...

Вывел я наружу UART, подключил к китайскому преобразователю USB-UART, поигрался с терминалом - работает. Захотел пообщаться с чем-нибудь, что предрасположено к общению. Из такового был 3д принтер, у которого управляющая плата общается с сенсорным дисплеем как раз по UART. Подключил - отправил пару команд - отлично, общение идет. И вдруг принтер перестает реагировать на команды, до перезагрузки. ПОсле перезагрузки все нормально, но не надолго.  Вскоре контроллер STM32 выгорает. Не увязав эти два факта, я отремонтировал плату, занялся другими делами, вернулся к теме общения через пару дней. На этот раз контроллер вновь сгорел вскоре после подключения к 3д принтеру.

Что самое интересное - с принтером то все нормально - я вновь подключил к нему управляющий сенсорный дисплей по UART - все нормально.....

Для начала  пара вопросов  - а не могло ли быть причиной этого одно из следующих условий:

1.  Очень длинный кабель UART - около метра. Может звоны?  Естественно, земля, соединяющая плату с принтером той же длины.

2. вывод TX контроллера я подключил не только к принтеру, но и, без развязок, к USB-UART преобразователю. И, соответственно, объединил земли принтера, платы, компьютера.

 

Каков бы ни был ответ на этот вопрос - как вообще принято в "культурном обществе" -  когда плата, на перспективу, может быть подключена куда угодно - нужно ли развязывать гальванически UART, или это паранойя?

Share this post


Link to post
Share on other sites
37 минут назад, zheka сказал:

когда плата, на перспективу, может быть подключена куда угодно - нужно ли развязывать гальванически UART

Если работаете от ноутбука смысла большого в развязке нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В культурном обществе не принято выводить сигнал от процессора на внешний интерфейс напрямую. Тем более UART с кмоп/ттл уровнями (сильно подозреваю). В вашем случае должен стоять преобразователь в уровни RS-232. После него уже разговаривать о необходимости гальванической развязки.

ЗЫ. Кстати, преобразователь MAX232 показал изумительную стойкость к всяким-разным объединениям земель. До него я регулярно палил компьютерные порты RS232, потом спаял защиту на 2 последовательных преобразователях RS232-TTL-RS232. Пользуюсь уже лет 25, проколов не было

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, zheka сказал:

1.  Очень длинный кабель UART - около метра. Может звоны?  Естественно, земля, соединяющая плату с принтером той же длины.

Безусловно, на тело человека рука-рука (цепь замкнута) более 4-х вольт 50 Гц наводится. И более 60-ти вольт если разорвать цепь. Какова толерантность выводов используемого контроллера?

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minutes ago, forummailandlogin said:

Безусловно, на тело человека рука-рука (цепь замкнута) более 4-х вольт 50 Гц наводится. И более 60-ти вольт если разорвать цепь. Какова толерантность выводов используемого контроллера?

5 вольт толерантность.

Да, кстати, забыл сказать - преобразователь USB-UART в тот момент тоже сгорел)

Какова тогда максимально-разумная длина кабеля?

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 minutes ago, V_G said:

В вашем случае должен стоять преобразователь в уровни RS-232.

Вы не поняли. Я к компу контроллер не подключаю.

Я это делаю через такой вот свисток

r11aMViL.png?download=1&name=%D0%A1%D0%B

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 минуты назад, zheka сказал:

5 вольт толерантность.

Да, кстати, забыл сказать - преобразователь USB-UART в тот момент тоже сгорел)

Какова тогда максимально-разумная длина кабеля?

Опторазвязка решит эту проблему.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот эта паутина из проводов

 

Or8QmvSt.png?download=1&name=%D0%A1%D0%B

Уточню - земли компьютера и платы объединены через jlink и usb->uart.

Земли компьютера и принтера - опосредованно - через jlink и usb->uart и далее через метровый кабель.  USB-кабеля от компьютера длинные - 1.5 м.

Земля управляющей платы на принтере соединена с его рамой.

Что скажете?

 

Может и не в линиях TX,RX дело, а в землях? Обмен то проходил нормально до поры..

Edited by zheka

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день.

А в том месте, где у Вас rx и tx заходят в плату STM32 есть трансивер RS-232? Такой же вопрос и к преобразователю USB-UART. На нем есть ресивер RS-232?

Наверняка в принтере он есть.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут дело не в схеме, а в нормах ЕМС. Тут у вас идёт речь о межблочном соединении, причем скорее всего на горячую, т.е. когда некоторые силовые цепи уже подключены. А это означает обязательную необходимость защиты входных цепей от импульсов тока и напряжения возникающих в момент коммутации блоков.

Использование оптопар это хорошее и нормальное решение для данного случая, причем тут разумно их использовать без гальванической развязки, т.е. землю и питание вывести на разъём, а вот RX/TX пропустить через оптопары. Так делают, это хорошее промышленное решение.

Share this post


Link to post
Share on other sites
52 minutes ago, zheka said:

Вот эта паутина из проводов
Что скажете?

Тут как всегда нет главного: как, у кого и где подключены источники питания. 

А так, я тут поднимал тему как микроконтролер в промышленном инвертере зависал при наличии аж 2-х гальваноизоляций!
Так что ставьте галваноизоляцию везде где можете и все равно опасайтесь.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Stepanov said:

Использование оптопар это хорошее и нормальное решение для данного случая

Сам-то хоть раз uart оптопарами изолировал, советчик? Они слишком медленные.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.