🧐 🕵🏽 😧 AVR पर DIY LAN टेस्टर 🥅 ✋🏿 🍄

हौसले से रखी लैन के परीक्षण की समस्या हमेशा प्रासंगिक होती है। एक बार जब मैं अपने हाथों में लोहे का एक टुकड़ा मिला, जिसे "रैपॉर्ट II" कहा जाता था, जो आमतौर पर बोलता है, सीसीटीवी सिस्टम के लिए एक परीक्षक है, लेकिन यह जानता है कि एक मुड़ जोड़ी भी कैसे बजती है। लोहे का टुकड़ा बहुत पहले ही मर गया था, लेकिन धारणा बनी रही: जब मुड़ जोड़ी केबल का परीक्षण किया गया, तो यह न केवल ध्रुवीयता उलट और पिन-आउट दिखा, बल्कि सटीक समेट सर्किट! उदाहरण के लिए, एक क्रॉसओवर के लिए, यह 1 → 3, 2 → 6, 3 → 1, और इसी तरह दिखता था।
लेकिन एक उपकरण के लिए लगभग 800 गैर-रूसी रूबल का भुगतान करने के लिए जिसमें मैं वास्तव में केवल एक फ़ंक्शन का उपयोग करूंगा? धन्यवाद! यह कैसे काम करता है, शायद इसे स्वयं करना आसान है? हाथ में गूगल, और ... सरासर निराशा। खोज आउटपुट में शिफ्ट रजिस्टर / AVR / PIC / अपने स्वयं के संस्करण पर एलइडी के साथ 80% ब्लिंकर शामिल हैं, और विषयों पर फोरम गुरु के विचारशील चर्चाओं के 20% "% cool_game_name_for_100499.99_greengreen% खरीदें और चिंता न करें।" इसलिए, मैं DIY की शैली में इस समस्या के समाधान के लिए हेब्रोसोकेटिविटी की पेशकश करना चाहता हूं। कौन रुचि रखता है - मैं कटौती के लिए पूछता हूं (ध्यान से, एक निश्चित संख्या में फोटो!)।

पृष्ठभूमि

सटीक केबल crimping पैटर्न का निर्धारण अनिवार्य है।
सभी जानकारी परीक्षक द्वारा प्रदर्शित की जाती है। प्रतिपक्ष पर कोई ब्लिंकिंग एल.ई.डी. मान लीजिए कि संभोग का हिस्सा एक बंदर के हाथ में है, और एक सर्कस भी नहीं है, और केवल नवीनतम तकनीक के लिए धन्यवाद बंदर एक हथौड़ा ड्रिल का उपयोग करने और आउटलेट में केबल को पार करने के लिए प्रशिक्षित होने में कामयाब रहा। या, इसे थोड़ा और वैज्ञानिक रूप से रखने के लिए: समकक्ष पूरी तरह से निष्क्रिय है।

हार्डवेयर हिस्सा

कार्य का सिद्धांत: प्रतिक्रिया भाग विभिन्न रेटिंगों के प्रतिरोधों का एक समूह है। चलो उन्हें मापते हैं। उनकी रेटिंग और संभोग भाग की वायरिंग के बारे में जानकर, हम ठीक से पता लगा सकते हैं कि केबल कैसे क्रॉस-कनेक्टेड है। नीचे डिवाइस का आरेख है (सभी चित्र क्लिक करने योग्य हैं)। विशिष्ट प्रतिरोध मानों को संभवतः सचेत रूप से स्टोर में उपस्थिति को ध्यान में रखते हुए चुना गया था, हालांकि यह फिबोनाची श्रृंखला का एक टुकड़ा निकला।

अंजीर। 1. परीक्षक सर्किट

अंजीर। 2. पारस्परिक भाग की योजना

सर्किट का दिल ATMega16 माइक्रोकंट्रोलर है। क्यों वास्तव में उसे? "AVR बनाम PIC" विवाद एक विशिष्ट होलीवर है, इसलिए मैं बस इतना ही कहूंगा: AVR को मेरी मनमानी होने दो। और उनकी पूरी मेगा 16 लाइन से, सबसे सस्ते क्रिस्टल में 8 एडीसी होते हैं। मैं स्पष्ट रूप से एनालॉग सिग्नल स्विच के साथ सर्किट को जटिल नहीं करना चाहता था। एक महत्वपूर्ण प्लस: यह मॉडल मेरे महल में भी खरीदा जा सकता है, जहां पूरे शहर के लिए मास्को से 150-500% की कीमतों के साथ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का एक स्टोर है।

माइक्रोकंट्रोलर का पोर्ट ए एडीसी इनपुट है, पोर्ट बी पर हमारे पास आईएसपी और उपयोगिता कार्यों के एक जोड़े हैं, हम परीक्षण संकेतों को उत्पन्न करने के लिए पोर्ट सी का उपयोग करते हैं, और एचडी 44780-संगत डिस्प्ले के माध्यम से उपयोगकर्ता के साथ संवाद करने के लिए पोर्ट डी।

हम सर्किट के अनुसार एलपी 2950, डीए 1 स्टेबलाइजर के माध्यम से एक क्रोना बैटरी से सर्किट फ़ीड करते हैं। पीडब्लूएम क्यों नहीं, लेकिन एक साधारण रैखिक स्टेबलाइजर, कम-ड्रॉपआउट के बावजूद? वर्तमान खपत कम है, एक बैटरी पर मैंने सर्किट का सभी परीक्षण और डिबगिंग किया, मैंने पचास बंदरगाहों के साथ कुछ वास्तविक वस्तुओं को लॉन्च किया - जब तक कि मैं सत्ता से बाहर नहीं भाग गया। लेकिन उच्च-आवृत्ति हस्तक्षेप, जो किसी भी पीडब्लूएम का उपग्रह है, एडीसी की सटीकता को कम कर सकता है। योजना को जटिल बनाने के लिए, फिर से, मैं नहीं चाहता। क्यों LP2950? वह दुकान में था।

हम सपोर्टर्स VD1.1 - VD1.8 की मदद से इनपुट सर्किट की सुरक्षा करते हैं, मैंने 1,5KE6,8CA लिया। बेशक, वे उन्हें 220 वी में जाने से नहीं बचाएंगे, लेकिन वे किसी भी टेलीफोन लाइन से 60 वी चुकाने में सक्षम होंगे।

VD2 - R4 श्रृंखला का उपयोग बैटरी निर्वहन का पता लगाने के लिए किया जाता है। जेनर डायोड पर 5.1V गिरता है, इस प्रकार, जब बैटरी वोल्टेज 6V से नीचे चला जाता है, तो पीबी 2 पर एक लॉग दिखाई देता है। 0. यहाँ मन को श्मिट ट्रिगर की आवश्यकता होगी, लेकिन पाया नहीं जा सकता।

सूचना HD44780-संगत डिस्प्ले का उपयोग कर आउटपुट है, मैं WH-1604A-YYH-CT # भर में आया था। कनेक्शन आरेख विशिष्ट है और स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है। यह केवल नाममात्र प्रतिरोध आर 5 के बारे में कहने योग्य है, जो बैकलाइट की चमक निर्धारित करता है। रेटिंग जितनी बड़ी होगी, बैटरी उतनी ही लंबी होगी - बाकी सर्किट 5 mA से कम की खपत करते हैं, मुख्य उपभोक्ता डिस्प्ले लाइट है। लेकिन अगर आप इसे ज़्यादा करते हैं, तो आपको अंधेरे में स्क्रीन पर कुछ भी दिखाई नहीं देगा। मैं 100 ओम पर रुक गया।

सॉफ्टवेयर भाग

कार्यक्रम लिखने के लिए, मैंने AVR स्टूडियो 4 पर्यावरण, सी भाषा का उपयोग किया। नीचे मैं ऑपरेशन एल्गोरिथ्म का वर्णन करूंगा, लेकिन मैं कोड नहीं दिखाऊंगा, और इसके कारण हैं। सबसे पहले, वह कुछ हद तक भयानक है (एक इंद्रधनुष में उल्टी घोड़े के साथ एक तस्वीर)। दूसरे, चूंकि यह DIY है, इसलिए खुद को लिखने के लिए नीचे वर्णित एल्गोरिदम को लागू करना पाप नहीं है - यह किस तरह का DIY है? ठीक है, और तीसरा, यदि आप लिखना नहीं चाहते हैं, तो एक संकलित .hex अनुप्रयोगों में मौजूद है।

मुझे ADCs के साथ काम करने , HD44780-संगत डिस्प्ले के साथ एक्सचेंजों को लागू करने और जैसी मानक प्रक्रियाओं का वर्णन करने में कोई मतलब नहीं दिखता है। मेरे सामने सब कुछ लंबे समय से कहा जा रहा है।

परीक्षक के काम को कई चरणों में विभाजित किया गया है, जो चक्रीय रूप से दोहराया जाता है।

स्टेज 1. प्रारंभिक जाँच

जांचें कि क्या कोई सक्रिय उपकरण लाइन से जुड़ा है। हम सभी नियंत्रण रेखाओं (पोर्ट सी, आई रिमाइंड यू) को हाय-जेड राज्य में स्थानांतरित करते हैं, सभी लाइनों पर वोल्टेज को मापते हैं। वे शून्य के पास होना चाहिए। अन्यथा, हम समझते हैं कि तार के दूसरी तरफ, कुछ भी जुड़ा हुआ है, लेकिन हमारे समकक्ष नहीं है, और आगे जारी रखने का कोई मतलब नहीं है। लेकिन यह उपयोगकर्ता को सूचित करने के लिए समझ में आता है कि "लाइन पर वोल्टेज है!"।
PB2 पर सिग्नल स्तर की जाँच करें। यदि 0 है, तो बैटरी कम है। हम उपयोगकर्ता को समस्या की सूचना देंगे, यदि सब कुछ ठीक है, तो आगे बढ़ें।

चरण 2. लाइनों की अखंडता और शॉर्ट सर्किट की उपस्थिति की जांच करना

8 लाइनों में से प्रत्येक के लिए, निम्नलिखित करें। हम पोर्ट सी से इसे + 5 वी लागू करते हैं, पोर्ट के सभी अन्य लाइनों को उच्च-प्रतिबाधा स्थिति में रखते हैं, और शेष लाइनों पर वोल्टेज को मापते हैं। यदि सभी लाइनों पर निकट-शून्य मान हैं, तो अध्ययन की गई रेखा काट दी जाती है। यदि कुछ लाइनों पर + 5 वी भी दिखाई दिया - यह एक शॉर्ट सर्किट है। आम तौर पर, हम कुछ मध्यवर्ती मूल्यों को देखेंगे।

स्टेज 3. क्रॉसओवर पैटर्न का स्पष्टीकरण

तो हम सबसे दिलचस्प हो गए। सभी स्पष्ट रूप से दोषपूर्ण रेखाओं (टूटी और छोटी तारों) को समाप्त करने के बाद, हम शेष रेखाओं के प्रतिरोध को मापने के लिए आगे बढ़ते हैं (उनकी संख्या N, 0 <= N <= 8)। हम निम्नलिखित संकेतन प्रस्तुत करते हैं:
R _xy लाइनों x और y के बीच का प्रतिरोध है।
R _x , लाइन x से जुड़े प्रतिरोध का नाममात्र मान है।
यह स्पष्ट है कि आर _xy = R _x + R _y

लाइनों के बीच प्रतिरोध को मापने से, हमें रैखिक समीकरणों की एक प्रणाली मिलती है। संदर्भ के साथ आर ₁ ... आर _एन के प्राप्त मूल्यों की तुलना में, हम क्रॉसओवर योजना का पता लगाते हैं।

प्रतिरोध की गणना करना आसान है। चलो लाइन X को उच्च, लाइन Y से निम्न पर सेट करें और Hi-Z में पोर्ट C की अन्य लाइनों को छोड़ दें। सर्किट में (चित्र 3 देखें), ज्ञात प्रतिरोध पर वोल्टेज ड्रॉप R1.Y और R2.Y के समानांतर कनेक्शन द्वारा गठित सर्किट के अनुसार U _{1 है} , और अज्ञात R _xy ड्रॉप्स (U ₂ - U ₁ ) पर। इसलिए, आर _xy = (आर ₁ || आर ₂ ) * (यू ₂ - यू ₁ ) / यू ₁ ।

अंजीर। 3. प्रतिरोध को मापने का सिद्धांत

यदि एन <3 - हम शक्तिहीन हैं। हम उनके बीच प्रतिरोध का केवल एक माप कर सकते हैं, जबकि हमारे पास 2 अज्ञात हैं - उनमें से प्रत्येक से जुड़ा प्रतिरोध। एक प्रणाली जिसमें समीकरणों की संख्या अज्ञात की संख्या से कम होती है, में अनंत संख्या में समाधान होते हैं। हमें इन पंक्तियों पर उपयोगकर्ता के प्रश्न चिह्न दिखाने होंगे - वे काम कर रहे हैं, लेकिन क्रॉस-कनेक्शन योजना का पता लगाना संभव नहीं है।

एन = 3 के लिए, हमारे पास केवल एक ही संभव विकल्प है। सभी उपलब्ध प्रतिरोधों R ₁₂ , R ₁₃ , R _{23 को} मापने के बाद, हमें सिस्टम मिलता है:
आर ₁ + आर ₂ = आर ₁₂
आर ₁ + आर ₃ = आर ₁₃
आर ₂ + आर ₃ = आर ₂₃
यह दिखाना आसान है कि:
आर ₁ = 1/2 * (आर ₁₂ + आर ₁₃ - आर ₂₃ )
आर _२ = आर _१२ - आर _१
आर _३ = आर _१३ - आर _१ ।

एन के बड़े मूल्यों के लिए, हम विभिन्न प्रतिरोधों आर _xy को मापकर विभिन्न तरीकों से समीकरणों की एक प्रणाली की रचना कर सकते हैं। पहली नज़र में, कोई अंतर नहीं है कि किस प्रतिरोध को चुनना है। हालाँकि, शैतान छोटी चीज़ों में बसता है। उदाहरण के रूप में N = 8 का उपयोग करते हुए, मैं समझाता हूं कि मेरा क्या मतलब है। एल्गोरिथ्म के पहले कार्यान्वयन में, मैंने इस तरह से माप लिया:
आर ₁ + आर ₂ = आर ₁₂
आर ₁ + आर ₃ = आर ₁₃
...
आर ₁ + आर ₈ = आर ₁₈
आर ₂ + आर ₃ = आर ₂₃
पहले दो समीकरणों को जोड़ते हुए और पिछले एक को घटाते हुए, हम एक ही 2R ₁ = R ₁₂ + R ₁₃ - R _{23 प्राप्त करते हैं} , और हम समीकरण 1 - 7 से अन्य सभी प्रतिरोधों को पाते हैं, जहाँ R ₁ पहले _से ही ज्ञात है।

समस्या इस तथ्य में निहित है कि कुछ प्रकार के क्रॉसओवर के लिए आर ₁ का मूल्य बड़ा (15 kOhm और उच्चतर) निकला, और प्रतिरोध को मापने में त्रुटि इसके बढ़ने के साथ बढ़ जाती है। नतीजतन, यह पता चला कि 1-2 kOhm के नाममात्र मूल्य के साथ R _{1 के} सापेक्ष छोटा प्रतिरोध 70-80% की त्रुटि के साथ मापा गया था! जाहिर है, अच्छी सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, हमें सिस्टम को डिजाइन करना चाहिए ताकि आर _{1 के} स्थान पर एक और अज्ञात हो, सभी का न्यूनतम। ऐसा करने के लिए, हमें सभी संभव माप करने होंगे (यह अच्छा है कि बहुत सारे नहीं हैं, सबसे खराब स्थिति में 28)। वास्तव में, हमें मुख्य विकर्ण के बारे में 8 x 8 मैट्रिक्स सममित मिला (यह स्पष्ट है कि आर _xy = आर _yx )। हम सभी परिणामों में से न्यूनतम चुनते हैं, इसे R _ij = R _i + R _{j होने दें} । पंक्ति I में हम R _ik ऐसे पाते हैं जैसे R _ik > R _ij , लेकिन पंक्ति के अन्य तत्वों की तुलना में कम। हमें मिलता है:
R _i + R _j = R _ij
R _i + R _k = R _ik
R _j + R _k = R _jk
हम हल करते हैं और आर _आई , आर _जे , आर के के बीच कम से कम पाते हैं (मान लीजिए कि यह आर _{आई हो गया है} )। शेष अज्ञात आर _एक्स आर आर = आर _ix - आर _आई से पाए जाते _हैं ।

चरण 4. कतरन बिंदु का निर्धारण, यदि कोई हो

स्मार्ट और महंगी ग्रंथियां टीडीआर का उपयोग करके चट्टान बिंदु की दूरी को मापती हैं। कठिन, महंगा, शांत। हमारी क्षमताएं बहुत अधिक विनम्र हैं, और यह इतनी बार आवश्यक नहीं है कि चट्टान की स्थिति सेंटीमीटर जानने के लिए - आमतौर पर "मेरे ठीक बगल में", "उस छोर पर", "बीच में जहां दीवार हाल ही में खोखली हो गई थी" की शैली में पर्याप्त से अधिक है। तो - केबल की क्षमता को मापना।

हम पोर्ट सी की सभी पंक्तियों का अनुवाद करते हैं, केवल एक को छोड़कर जो कोर में जुड़ा हुआ है जहां एक ब्रेक है, हाय-जेड में। हम इसे चार्ज करने के लिए + 5V कोर जमा करते हैं। हम उस पर वोल्टेज को मापते हैं, यह हमारा प्रारंभिक यू _{0 होगा} । हम हाय-जेड में सभी लाइनों का अनुवाद करते हैं। केबल का डिस्चार्ज 1 M of के प्रतिरोध के साथ प्रतिरोध R2.X के माध्यम से शुरू होता है। 1 एमएस इंतजार करने के बाद, हम इस लाइन यू पर वोल्टेज को मापते हैं।

यह मत भूलो कि बोर्ड पर सर्किट, कनेक्टर, आदि। यह भी अपनी क्षमता है, इसलिए डिवाइस को अलग-अलग लंबाई के केबल के टुकड़ों की एक जोड़ी पर कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। मैंने इसे 1710 pF की शून्य लंबाई के साथ प्राप्त किया, और केबल की क्षमता 35 pF / m है। उपयोग के अभ्यास से पता चला है कि अगर यह झूठ बोल रहा है, तो यह बहुत अधिक नहीं है, 10 प्रतिशत। स्थिति ऐसी है जैसे "आपको संपर्क कहां मिला, पैच पैनल पर कैबिनेट में। या एक पावर आउटलेट में? ”तुरंत निर्णय लिया जाता है।

परिणाम

मैं इसका उपयोग करता हूं। मैं संतुष्ट। जो लोग मेरे रास्ते को दोहराना चाहते हैं, वे यहां डिपट्रेस प्रारूप में मुद्रित सर्किट बोर्ड, sPlan प्रारूप में सर्किट, एमके फर्मवेयर, और एवेरियल के लिए कमांड लाइन के उदाहरण के साथ एक फ़ाइल भी प्राप्त कर सकते हैं, जिसमें आप फ्यूज-बिट्स देख सकते हैं।

प्रक्रिया फोटो

चेतावनी! जन्म के समय, लेख के लेखक को एक कलात्मक भावना से काट दिया गया था, जिसे भविष्य के इंजीनियर की आवश्यकता नहीं थी। अधूरे क्षितिज के रचनाकारों, रचना और किसी अन्य श्वेत संतुलन के लिए, कृपया इस स्थान पर पढ़ना बंद कर दें और गंभीर मानसिक आघात से बचने के लिए तुरंत टिप्पणियों पर आगे बढ़ें।

प्रक्रिया की शुरुआत।

सर्किट बोर्ड। LUT , टिन का उपयोग करके निर्मित - रोज मिश्र धातु के साथ ।

तैयार बोर्ड। हम शराब के साथ ड्रिल, मिलाप और कुल्ला करते हैं (जिनसे हाथ उठता है - एथिल के साथ, मैं व्यक्तिगत रूप से आइसोप्रोपोल से धोता हूं)। डिबगिंग के बाद, जंग से बचाने के लिए वार्निश।

मामले में बोर्ड स्थापित किया गया है , प्रदर्शन तय हो गया है, हंसमुख रंगों का एक केबल इसे मिलाप किया गया है। मैंने लघु कटिंग डिस्क का उपयोग करके डरमेल के साथ प्रदर्शन के लिए एक छेद काट दिया, हालांकि, अन्य विधियां हैं ।