Selezione della comunicazione tra microcontrollori ad alta temperatura

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Mi è stato assegnato un progetto per trovare la migliore comunicazione possibile tra diverse schede PCB che dispongono di microcontrollori per una funzione specifica. Devo far comunicare tutti i microcontrollori con la scheda principale che contiene una CPU.

Devo inviare alcune informazioni dalla scheda madre ai controller e ricevere una risposta dai controller. Ogni scheda controller è progettata per uno scopo specifico. Non ho bisogno di comunicare tra i microcontrollori, ma anche se un microcontrollore non riesce a comunicare, non avrà alcun effetto sugli altri. Al momento, devo comunicare con sei microcontrollori, ma in futuro più di così. Voglio evitare più connessioni cablate tra la scheda madre e gli altri controller (dovrebbe essere inferiore).

La comunicazione non dovrebbe essere influenzata dalla temperatura (120 ° C) e dalla pressione (alta). La distanza tra la scheda madre e il controller finale può essere superiore a un metro. Quale tipo di controller sono i migliori? Devo eseguire alcuni calcoli e letture del sensore. Ogni scheda ha più di due sensori. Devo eseguire alcuni calcoli sulle letture del sensore o inviare direttamente i valori.

Sono nuovo di questo tipo di progetto. Ho cercato la migliore comunicazione, ma confondo qual è la migliore. Alcune persone mi stanno suggerendo di usare la comunicazione CAN. Se scelgo la comunicazione CAN, quale tipo di microcontrollore è il migliore? Ho allegato un semplice diagramma che aspetto avrà come mostrato di seguito.

Design

— verendra
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Puoi confermare che la temperatura vista da un micro dovrebbe essere di 180 ° C?

— Andy aka

@Andyaka Mi dispiace, l'intervallo di temperatura è di circa 100 a 120 gradi. Esiste un controller atmel con CAN integrato?

— verendra,

Hai controllato con Atmel? Se hai, non ha senso che lo faccia. Se non l'hai fatto, perché no? Ho usato i PIC in due lavori recenti a 120 ° C quando sono stati specificati a 85 ° C: entrambi i lavori funzionano e continuano a funzionare, ma probabilmente non riceverai alcuna conferma da qualsiasi fornitore perché perché dovrebbero fare test speciali per te o per chiunque con requisiti di bassa quantità.

— Andy aka

CAN sembra una buona scelta, tranne per il fatto che non ci hai detto la larghezza di banda, quindi non possiamo dirlo. A un metro o pochi metri, è possibile eseguire CAN a 1 Mbit / s. Molti micro sono dotati di CAN integrato. Ad esempio, ho usato il PIC 18F25K80 abbastanza per questo tipo di applicazione, ma ce ne sono molti altri sia all'interno della linea PIC che di altri produttori. Potrebbe essere necessario ottenere parti estese dell'intervallo di temperatura, ma coprire 82 gradi non sarà un problema.

— Olin Lathrop,

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Una cosa di cui devi essere consapevole è che non sarai in grado di utilizzare un numero significativo di componenti passivi comuni. A 82 ° C, le protezioni elettrolitiche sono praticamente un'opzione. Dovrai essere tutto tantalio. Inoltre, molti dielettrici con cappuccio in ceramica sono fuori uso. Un tappo in ceramica Z5U avrà deviato abbastanza lontano dal suo valore nominale a quel punto. Fondamentalmente, avrai bisogno di parti specificate e classificate per quelle temperature e per assicurarti che i cambiamenti di valore causati dall'alta temperatura non influenzino negativamente il comportamento del tuo sistema.

— Connor Wolf,

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Se si sceglie CAN, il micro "migliore" è quello con CAN integrato (molti lo hanno, Coldfire MCF5225x ne è un esempio).

Anche I2C o RS485 / RS422 sono buone scelte, a seconda delle caratteristiche elettriche della situazione (distanza, rumore, potenza). Il resto dipende dal protocollo utilizzato per comunicare: come indirizzare i messaggi, controllare il flusso, evitare le collisioni.

Ti auguro buona fortuna per trovare un micro che funzioni a 180 °, le specifiche automobilistiche superano a 125 ° C e non credo che nemmeno le specifiche militari migliorino drasticamente.

È necessario iniziare con il livello 1 (elettrico) per capire cosa deve fare l'interfaccia fisica, dopodiché si tratta principalmente di un problema di software su come si parla. Al giorno d'oggi, Ethernet potrebbe anche essere un'opzione praticabile se i micro hanno lo spazio per eseguire un sistema operativo modesto.

— John U
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Ci scusiamo per l'incomprensione, l'intervallo di temperatura è compreso tra 100 e 120. Esistono controller Atmel con CAN integrato?

— verendra,

@verendra atmel.com/products/automotive/default.aspx Penso che i loro processori automobilistici probabilmente abbiano CAN. Io stesso uso i PIC.

— Kenny,

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@verendra - Per amore dello zog, SEMPRE includere l'unità nella descrizione della temperatura. 120 ° C è MOLTO diverso da ° F.

— Connor Wolf,

@ConnorWolf Mi dispiace molto per l'errore che ho fatto qui. Sto cercando di trovare componenti che supportano a 120 ° C.

— verendra,

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Devi pensare alle temperature: è la temperatura dell'aria ambiente di 120 ° C, 120 ° C all'interno della scatola, 120 ° C sul micro stesso? C'è raffreddamento? Fan? Dissipatori di calore? Peltiers? Puoi spostare il micro più lontano dal calore (posizionare il sensore su un filo più lungo) per ridurre il calore? 120C non è un problema tanto quanto il ciclo termico se l'unità viene regolarmente ciclata tra 120C e, diciamo, 10-20C ambiente, l'espansione / contrazione fratturerà i giunti di saldatura ecc.

— John U,

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Puoi dare un'occhiata a http://www.keil.com/dd/chip/3648.htm LPC 2129 ARM7TDMI-S con supporto CAN. Questo può aiutare se aggiusti l'interfaccia come CAN. Puoi anche avere connettori e cavi di livello industriale o MIL a causa del tuo limite di temperatura. Dai un'occhiata a fornitori come cavi radianti, connettività TE, Amphenol, connettori alleati che producono materiali destinati ad ambienti ad alta temperatura. Inoltre, puoi controllare alcuni materiali resistenti al calore come il teflon che aiutano a proteggere l'interfaccia di comunicazione.

— AAI
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Benvenuti nello scambio di stack di ingegneria elettrica! Esistono numerosi processori con supporto CAN ... perché hai suggerito questo? È specificato per il funzionamento a 120 ° C? In tal caso, includere tali dettagli nella risposta. In caso contrario, non hai aiutato l'OP.

— Joe Hass,

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Per CAN (e consiglio vivamente CAN per la configurazione), consiglio LPC11C24 , un ARM Cortex-M0. Penso che sia l'unico che ha già incorporato il ricetrasmettitore, quindi non è necessario un chip aggiuntivo per implementare il livello fisico (come al solito nei microcontrollori CAN). Ha anche alcune librerie C belle e facili da usare integrate nella ROM per CAN e CANOpen standard.

— davidrojas
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La famiglia Freescale S08D o alcuni Kinetis economici hanno CAN e supporto a 125 ° C. Tuttavia i valori più alti di temperatura si ottengono solo su chip preziosi su Freescale (fonte: ricerca parametrica). Prova la ricerca parametrica di tutti i siti!

La maggior parte dei dispositivi della maggior parte dei produttori sono disponibili in qualità automobilistica o militare con una classificazione di 125 ° C, queste informazioni non sembrano particolarmente speciali?

— John U,

Anche se ho trovato valori elevati. Non ho menzionato perché la domanda stabilisce solo 120 gradi e sembra richiedere UC a basso costo. Ma la mia risposta non è stata molto utile.

TI ha pochi prodotti destinati a 150C ti.com/product/msp430f2619s-ht

— Lior Bilia

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CAN è piuttosto complicato nell'implementazione nel software.

Perché non usare RS-485 che è anche standard industriale? Esistono molti ricetrasmettitori RS-485 con supporto della temperatura 125'C.

— Kamil
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