Microcontrolador con un alambre largo para la entrada digital

Question

Tengo el botón del timbre en mi casa cableada a una GHI EMX dev junta. El software evalúa la hora del día y determina si o no el timbre de la puerta debe anillo.

Nota: Este fue implementado como una forma de lidiar con ding-dong-zanja bromas que estaba recibiendo.

Todo esto funciona muy bien, excepto por un problema, el cable conectado a la EMX de la junta es de alrededor de 50 pies (~15 metros) de largo y genera suficiente interferencia de la junta de pensar que alguien ha pulsado el botón y por lo tanto mi timbre de la puerta suena a intervalos aleatorios a lo largo del día. Tanto mi esposa y mi perro no aprecian esto (pero los niños piensan que es muy divertido).

He tratado de solucionar el problema siguiendo los consejos que encontré en este artículo y la aplicación de la siguiente circuito:

Esto no soluciono el problema, pero me di cuenta que poniendo un 3k de resistencia en el de 1k y la sustitución de la .01lf condensador con una 40uF funcionó un poco mejor, pero nada más de 3k provoca un notable retraso al pulsar el botón antes de que suene la campana. La diferencia para mi circuito es que la junta se ejecuta en 3.3 V en lugar de 5V (que asumo que empeora el problema) y en lugar de conectar a tierra el interruptor se completa el circuito (es decir, dos cables van entre el microcontrolador y el interruptor).

El alambre que se extiende entre el interruptor y el microcontrolador es estándar timbre de la puerta de alambre que no es trenzado blindado o. Reemplazar el timbre de la puerta de alambre con un cable blindado es, por desgracia, no es una opción, ya que requeriría que me desgarro paneles de yeso apagado.

He mirado en la siguiente pregunta aquí, pero que parece estar tratando con un ADC que puede ser un poco diferente de la de mi problema. Cualquier ayuda sería muy apreciada.

Actualización
Después de la lectura de la documentación, parece ser que aunque el microcontrolador es alimentado por 3.3 V 5V tolerante en su I/O pins. Me puede ajustar a un mayor valor de la resistencia si puedo usar 5V, pero le va a ayudar en nada?

Answer 1

Lo que el esquema no muestra es la gran modo común 60Hz zumbido y cómo los motivos están interconectados con la proximidad a líneas AC y potencia de la línea de transitorios.

Su ejemplo es un buen ejemplo de cómo no de la interfaz de la longitud de los cables.

Sugiero en el futuro;

1. prefieren par trenzado
2. prefieren líneas balanceadas
3. evitar la alta impedancia de las entradas
4. prefieren igualado impedancias
5. evite el exceso de LPF ( constantes de tiempo largos)
6. incluyen RF de la tapa para suprimir los transitorios.
7. el uso de las cuentas de ferrita (CM choke)
8. evitar el bucle de tierra (es decir. directa sin explotar de conexión para circuito)
9. contacto del uso de la humectación del circuito ( la polaridad correcta de 10uF de la pac a través de los contactos que no son de oro)
10. prefieren coaxial por muy duras EMI medio ambiente.

Ya que muchas opciones no son en vano. Hacer estos;

• retire gran tapa en tablero y mover a los contactos del interruptor remoto. (debe)
• quitar 3K(1k) de resistencias en serie y agregar ferrita CM de manga o similar
• añadir pequeñas RF de la tapa en la junta a través de la entrada. por ejemplo, 0.001~0.01 uF o de cualquiera de baja inductancia tipo.
• Reemplazar 100K con 1k~10K.
• añadir grandes cuentas de ferrita con varias vueltas a los dos cables. (CM filtro)

Con esta solución, el interruptor de circuito de la impedancia de baja impedancia de cierre y de baja impedancia con elegir la tapa a través de interruptor cuando está abierto. CM hum será absorbido y diferencial de ruido de RF es suprimida.

-la subida a la misma tensión de alimentación como de la uC con buena RF de la pac a través de chip.

Answer 2

Una solución simple puede ser dejar el timbre de la puerta sistema de cómo era antes de iniciar este proyecto y sólo tiene que utilizar el micro controlador para matar poder para el timbre de la puerta de altavoz con un relé cuando usted no quiere oír la campana.

Actualización

No estoy muy familiarizado con el timbre de la puerta de sistemas (distinta de una rápida en google) por lo que la siguiente se supone que tiene al menos dos conductores a correr a partir de su MCU para el interruptor.

El GHI EMX junta tiene tiene un ADC de 10 bits por lo que usted puede enviar 12vDc (o más) para que el timbre de la puerta y el uso de un simple divisor de tensión de modo que el voltaje a la MCU no más de 5 voltios máx. A continuación, en el lado del software todo lo que usted podría hacer es leer el ADC y si el valor es > 1000 (puede que tenga que jugar con este número, y 1023 es la máxima en un 10 bits ADC), entonces el timbre de la puerta ha sido presionado.

Sería algo parecido a esto (trate de no ser abrumado por mi gráficos impresionantes habilidades de edición):

Otra opción que es algo similar es el uso de un disparador de schmitt con un mayor voltaje de entrada. Pero esto requeriría extra partes y es más esfuerzo que el ADC opción.

Editar

Chris Stratton la respuesta hizo un buen punto sobre el flujo de la corriente. Si cambia los 100k de tirar de resistencia a un ~220ohm uno que puede hacer el truco.

Answer 3

De hecho, hay una solución muy simple a este problema.

La clave para la comprensión de esta solución es pensar acerca de por qué un simple electro-mecánico timbre no suena, debido a la interferencia similar. La respuesta por supuesto es que requiere el anillo real de energía para el flujo a través del circuito cerrado de interferencia no par suficiente potencia en el circuito abierto falsamente anillo.

Usted puede crear una situación similar mediante el uso de un bajo valor de resistencia pull-up, con el botón del timbre de conexión a tierra. Cientos de ohmios de resistencia significaría que alrededor de un 25 miliamperios de corriente tendría que fluir antes de que el microcontrolador de entrada se tira lo suficientemente baja como para que se lea como un "0". Largo plazo de comunicación serial se hace a menudo con un 20 mA de corriente, por lo que el 25 mA debería ser suficiente, pero se puede ajustar hacia arriba o hacia abajo.

Además, usted puede rechazar la interferencia por tener un software en el microcontrolador que requiere el botón se mantiene cerrado - sin espacios - para un 100 mS o así antes de que sea reconocido como válido el anillo.

Uno podría argumentar que este método es perder el poder, sin embargo el poder sólo es consumido durante el tiempo cuando el timbre. La resistencia no es necesario tener el manejo de energía (térmica) capacidad para la posibilidad de que el botón de interferencia cerrado de manera permanente, pero que no sería el caso ordinario para calcular el consumo de energía.

Answer 4

El cable de 15 metros está actuando como una antena. Necesitará usar un condensador de byte (por ejemplo W2F11A4708AT1F) para filtrar la interferencia de RF.