Una manera de determinar un conector simétrico ' posición

Question

Tengo una vieja, personalizada par de conectores en uso por lo que será un gran número de sistemas. Los conectores son de madre/padre y simétrica, como en el que no tiene una mecánica guía para que el usuario enchufa en la posición "correcta".

No puedo alterar el padre dispositivo y el conector de alguna manera.

El de 4 pines son: VCC, GND Rx Tx. Tengo un alto voltaje en el pin power y Rx/Tx lógica está a 5V. Rx/Tx reloj es pre-ajustado a un valor determinado.

Por lo tanto, el padre de conector puede ser enchufado en 4 formas posibles.

Madre suministros padre con VCC bajo 1000V y bajo 100A si y cuando las clavijas están "alineadas". Hasta entonces, los dispositivos pueden hablar a través de Rx y Tx @ 5V (hay una pequeña batería recargable en el padre extremo del conector del dispositivo).

Los conectores y dispositivos de caso(s) son no conductores.

Tengo que ser capaz de detectar la orientación del / de cómo el padre conector se inserta de manera que puedo relé de corriente y señales correctamente, por lo que los dispositivos que va a conectar y hablar independientemente de la forma de los conectores están conectados.

¿Cuál es la mejor manera de lograr esto? Por "mejor manera", me refiero a menor número de componentes/Fet/relés/diodos. Puedo usar cualquier tipo de MCU en mi final, estaba buscando en un L0-clase de STM.

NB: un dispositivo electromecánico detrás de la madre conector, en la forma de un disco se hace girar por un motor en pasos de 90' de las agujas del reloj (básicamente hasta 4 "intenta" hasta que las señales están alineados correctamente) ha propuesto a través de otro canal, yo no estoy en busca de una solución de este tipo, necesita algo de estado sólido, sin partes móviles.

Answer 1

Ya que la cosa está conectando es empujar a cabo una tensión en relación a la clavija de toma de tierra de la línea de Tx (y tal vez un pull-up en la Rx) usted debería ser capaz de utilizar un circuito como el de abajo para empezar.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Tire de cada pin a tierra de una en una y examinar lo que otros pines están conduciendo de vuelta. Usted debe ser capaz de averiguar que pin es el pin a tierra de esa manera. Una vez que usted sabe que, interruptor en el TX/RX de señales para la correcta pines (no se muestra) y verificar la comunicación antes de encender la alimentación adecuada P-MOSFET.

Una vez que usted sabe que es de tierra, y se han alimentado de la detección del enchufe de ser detenido debe ser simplemente una cuestión de monitoreo el transistor en la línea Vcc.

Answer 2

Usted puede utilizar un circuito similar a la de dos etapas barril de la palanca de cambios para permitir la rotación de las señales de 0, 90, 180 o 270 grados:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Usted puede utilizar ya sea en estado sólido o relés mecánicos para los interruptores. Sólo hay dos señales de control, permitiendo a los 4 posibles valores correspondientes a las 4 orientaciones posibles.

Para encontrar la orientación correcta, simplemente alternar a través de los ajustes hasta obtener una válida RX/TX de la señal. Debido a la alta tensión de suministro no está habilitado antes de encontrar la correcta orientación, la lógica sólo tiene que manejar + 5V en la rx/tx señales. Una serie simple de la resistencia y el diodo de la abrazadera, podría ser suficiente.

(Por supuesto, no sería inteligente para tener algún tipo de retroceso de protección en caso de que el alto voltaje termina en el mal pines, pero que es suficiente de un tema de otra pregunta.)