Seleção da comunicação entre microcontroladores em alta temperatura

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Fui designado para um projeto para encontrar a melhor comunicação possível entre várias placas de circuito impresso que possuem microcontroladores para uma função específica. Eu preciso que todos os microcontroladores se comuniquem com a placa principal que contém uma CPU.

Preciso enviar algumas informações da placa principal para os controladores e receber uma resposta dos controladores. Cada placa controladora é projetada para uma finalidade específica. Não preciso me comunicar entre os microcontroladores, mas mesmo se um microcontrolador falhar na comunicação, isso não afetará os outros. Atualmente, preciso ter seis microcontroladores se comunicando, mas no futuro mais do que isso. Quero evitar mais conexões com fio entre a placa principal e os outros controladores (deve ser menor).

A comunicação não deve ser afetada pela temperatura (120 ° C) e pressão (alta). A distância entre a placa principal e o controlador final pode ser superior a um metro. Que tipo de controladores são melhores? Preciso realizar alguns cálculos e leituras do sensor. Cada placa possui mais de dois sensores. Preciso executar alguns cálculos nas leituras do sensor ou enviar valores diretamente.

Eu sou novo neste tipo de projeto. Procurei a melhor comunicação, mas estou confuso quanto à melhor. Algumas pessoas estão sugerindo que eu use a comunicação CAN. Se eu escolher a comunicação CAN, que tipo de microcontroladores é melhor? Anexei um diagrama simples como ele será, conforme mostrado abaixo.

Projeto

microcontroller communication ethernet rs232 can verendra
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Você pode confirmar que a temperatura vista por um micro é de 180ºC?
Andy aka
@ Andyaka Lamento, a faixa de temperatura é de cerca de 100 a 120 graus. Existe algum controlador atmel que possua CAN?
Verendra
Você já consultou a Atmel? Se você tem, então não faz sentido eu fazê-lo. Se você não tiver, por que não? Eu usei PICs em dois trabalhos recentes a 120 ° C quando foram especificados a 85 ° C - ambos os trabalhos funcionam e continuam a funcionar, mas você provavelmente não receberá nenhuma confirmação disso de nenhum fornecedor, porque por que eles devem fazer testes especiais para você ou para alguém com requisitos de baixa quantidade.
Andy aka
CAN soa como um bom ajuste, exceto que você não nos disse a largura de banda, então não podemos dizer. Em um metro ou alguns metros, você pode executar o CAN a 1 Mbit / s. Muitos micros vêm com o CAN embutido. Por exemplo, usei bastante o PIC 18F25K80 para esse tipo de aplicativo, mas existem muitos outros na linha PIC e de outros fabricantes. Pode ser necessário obter peças de faixa de temperatura estendida, mas cobrir 82 graus C não será um problema.
Olin Lathrop
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Uma coisa de que você precisará estar ciente é que não poderá usar um número significativo de componentes passivos comuns. A 82 ° C, as tampas eletrolíticas são praticamente uma não opção. Você vai ter que ser todo tântalo. Além disso, muitos dielétricos de tampa de cerâmica estão fora. Uma tampa de cerâmica do Z5U terá se desviado bastante do valor nominal naquele momento. Basicamente, você precisará de peças que sejam especificadas e classificadas para essas temperaturas e para garantir que as alterações de valor causadas pela alta temperatura não afetem negativamente o comportamento do sistema.
Connor Wolf

Respostas:

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Se você escolher CAN, o "melhor" micro é aquele com o CAN embutido (muitos têm isso, o Coldfire MCF5225x é um exemplo).

I2C ou RS485 / RS422 também são boas escolhas, dependendo das características elétricas da situação (distância, ruído, potência). O restante se resume ao protocolo que você usa para se comunicar - como lidar com mensagens, controlar o fluxo, evitar colisões.

Desejo-lhe boa sorte em encontrar um micro que funcione a 180c, as especificações automotivas atingem os 125c e acho que nem as especificações militares melhoram drasticamente nisso.

Você precisa começar com a camada 1 (elétrica) para descobrir o que a interface física deve fazer; depois disso, é principalmente um problema de software sobre como você fala. Atualmente, a Ethernet pode até ser uma opção viável se os micros tiverem espaço para executar um sistema operacional modesto.

John U
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Desculpe pelo mal-entendido, a faixa de temperatura é de 100 a 120. Existem controladores atmel que podem incorporar?
Verendra
@verendra atmel.com/products/automotive/default.aspx Acho que seus processadores automotivos provavelmente têm CAN. Eu mesmo uso PICs.
Kenny #
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@verendra - Por amor ao zog, SEMPRE inclua a unidade ao descrever a temperatura. 120 ° C é MUITO diferente de ° F.
Connor Wolf
@ConnorWolf Sinto muito pelo erro que cometi aqui. Estou tentando encontrar componentes que sustentem a 120ºC.
Verendra
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Você precisa pensar nas temperaturas - é 120C de temperatura do ar ambiente, 120C dentro da caixa, 120C no próprio micro? Existe resfriamento? Fãs? Dissipadores de calor? Peltiers? Você pode afastar o micro do calor (coloque o sensor em um fio mais longo) para reduzir o calor? 120C não é tanto um problema como o ciclo térmico, se a unidade for interrompida regularmente entre 120C e, digamos, 10-20C ambiente, a expansão / contracção vai fractura solda articulações etc
John L
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Você pode dar uma olhada em http://www.keil.com/dd/chip/3648.htm LPC 2129 ARM7TDMI-S com suporte CAN. Isso pode ajudar se você consertar sua interface como CAN. Você também pode ter conectores e cabos industriais ou MIL devido a sua restrição de temperatura. Confira fornecedores como cabos Radiant, conectividade TE, Amphenol, Allied Connectors que fabricam coisas destinadas a ambientes de alta temperatura. Além disso, você pode conferir alguns materiais resistentes ao calor, como o teflon, que ajudam a proteger a interface de comunicação.

AAI
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Bem-vindo à troca de pilhas de engenharia elétrica! Existem vários processadores com suporte para CAN ... por que você sugeriu este? É especificado para operação a 120C? Nesse caso, inclua esses detalhes em sua resposta. Caso contrário, você não ajudou o OP.
quer
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Para CAN (e eu recomendo fortemente o CAN para sua configuração), recomendo o LPC11C24 , um ARM Cortex-M0. Eu acho que é o único que já possui o transceptor incorporado, portanto não há necessidade de um chip extra para implementar a camada física (como é habitual nos demais microcontroladores CAN). Ele também possui algumas bibliotecas C agradáveis ​​e fáceis de usar, incorporadas na ROM para o padrão CAN e CANOpen.

davidrojas
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A família Freescale S08D ou alguns Kinetis baratos possuem CAN e suporte a 125ºC. No entanto, os valores mais altos de temperatura são obtidos apenas com chips valiosos no Freescale (fonte: pesquisa paramétrica). Experimente a Pesquisa paramétrica de todos os sites!


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A maioria dos dispositivos da maioria dos fabricantes está disponível em nível automotivo ou militar com classificação de 125ºC. Essas informações não parecem particularmente especiais?
você
Embora eu tenha encontrado altos valores. Não mencionei porque a pergunta estabelece apenas 120 graus e parece exigir UCs baratos. Mas minha resposta não foi muito útil.
A TI tem poucos produtos destinados ao 150C ti.com/product/msp430f2619s-ht
Lior Bilia
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O CAN é bastante complicado na implementação em software.

Por que não usar o RS-485, que também é padrão industrial? Existem muitos transceptores RS-485 com suporte de temperatura de 125'C.

Kamil
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