대칭 커넥터의 위치를 ​​결정하는 방법

많은 수의 시스템이 사용하는 오래된 맞춤형 커넥터 쌍이 있습니다. 커넥터는 사용자가 "올바른"위치에 연결하도록하는 기계적인 가이드가 없으므로 어머니 / 아버지 및 대칭입니다.

아버지 장치와 커넥터를 어떤 식 으로든 변경할 수 없습니다.

4 개의 핀은 다음과 같습니다. VCC GND Rx Tx. 전원 핀에 고전압이 있고 Rx / Tx 로직이 5V입니다. Rx / Tx 클럭은 특정 값으로 미리 설정되어 있습니다.

따라서 아버지 커넥터를 4 가지 방법으로 연결할 수 있습니다.

어머니는 핀이 "정렬"된 경우 1000V 미만 및 100A 미만의 VCC를 아버지에게 공급합니다. 그때까지 장치는 Rx 및 Tx @ 5V를 통해 통신 할 수 있습니다 (아버지 커넥터 엔드 장치에는 작은 충전식 배터리가 있음).

커넥터 및 장치 케이스는 비전 도성입니다.

방향과 방향을 감지 할 수 있어야합니다. 아버지 커넥터 삽입 방법 전류와 신호를 올바르게 릴레이 할 수 있으므로 커넥터의 연결 방식에 관계없이 장치가 연결되고 대화 할 수 있습니다.

이것을 달성하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? "최상의 방법"이란 구성 요소 / FET / 릴레이 / 다이오드 수가 가장 적다는 의미입니다. STM의 L0 클래스를보고 있었기 때문에 모든 유형의 MCU를 사용할 수 있습니다.

NB : 디스크 형태의 마더 커넥터 뒤의 전자 기계 장치가 모터에 의해 시계 방향으로 90 '씩 회전합니다 (기본적으로 신호가 올바르게 정렬 될 때까지 최대 4 개의 "시도"됩니다). 다른 채널에서는 이런 종류의 솔루션을 찾지 않고 부품을 움직이지 않고 견고한 상태가 필요합니다.

연결하는 것은 Tx 라인의 접지 핀과 Rx의 풀업에 상대적인 전압을 밀어내는 것이므로 아래 회로와 같은 회로를 시작으로 사용할 수 있어야합니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

각 핀을 한 번에 하나씩 접지로 끌어 당기고 다른 핀이 돌아가는지 점검하십시오. 어떤 핀이 실제 접지 핀인지 알아낼 수 있어야합니다. 일단 알면 TX / RX 신호를 올바른 핀 (표시되지 않음)으로 전환하고 적절한 전원 P-MOSFET을 켜기 전에 통신을 확인하십시오.

어느 쪽이 접지되어 있고 전원이 켜진 경우 플러그를 뽑는 것을 감지하는 것만으로 Vcc 라인의 트랜지스터를 모니터링 할 수 있습니다.

2 단계 배럴 시프터 와 유사한 회로 를 사용하여 신호를 0, 90, 180 또는 270도 회전 할 수 있습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

스위치에 솔리드 스테이트 또는 기계식 릴레이를 사용할 수 있습니다. 2 가지 제어 신호 만 있으므로 4 가지 가능한 방향에 해당하는 4 가지 가능한 설정이 가능합니다.

올바른 방향을 찾으려면 유효한 RX / TX 신호를 얻을 때까지 설정을 전환하십시오. 올바른 방향을 찾기 전에 고전압 공급 장치가 활성화되어 있지 않기 때문에 로직은 rx / tx 신호에서 + -5V 만 처리하면됩니다. 간단한 직렬 저항과 다이오드 클램프로 충분할 수 있습니다.

(물론 고전압이 잘못된 핀으로 끝나는 경우를 대비하여 일종의 폴백 보호 기능을 사용하는 것이 현명 할 것입니다. 그러나 그것은 또 다른 질문에 대한 주제로 충분합니다.)