Kommunikation und Stromverorgung Arduino über 4-Draht Telefonkabel über Distanz

[House]

Hallo zusamman,

Habe hier mal ne Frage betreffend Arduino Stromversorgung und Kommunikation . Ansich ist mir vieles klar, jedoch stehe ich vor dem Problem einen Arduino über eine zwischen 15 und 20 Meter lange 4-Draht Telefonleitung zu betreiben, d.h. ich will eine Spannung zwischen 7,5 und 9 Volt über zwei der Kabel von meinem Solar-Akku(Spannungswandler dazwischen)her anlegen um den Arduino mit Strom zu versorgen. Jedoch bin ich mir nicht sicher ob dies so Funktionieren kann, auch betreffend des Kabelwiderstands. Über das andere Kabelpaar möchte ich Kommunizieren, die Ansprüche sind hier von mir nicht sonderlich hoch gesetzt. Damit will ich sagen, dass ich weiss, dass I2C und SPI schonmal nicht geeignet sind(Kabellänge), jedoch denke ich, dass ich betreffend Kommunikation vielleicht was mit dem Beispielskript vom Morsealphabet/Morsecode hin bekommen könnte. Am Schluss sollten zwei Arduini miteinander verbunden sein, beide Solar gespiesen und es sollen min. 4 Statusmeldungen ausgetauscht/übermittelt werden können.

Hat vom Forum jemand Ahnung, was ich in meinem Fall tun könnte?

[dinoi]

Hallo House,

ja das sind eigentlich 2 Fragen 

1. Stromversorgung, das ist eine ganz einfache U = R x I Rechnung. Spannungsabfall mit der Formel Widerstand x Strom berechnen.
Der Widerstand hängt vom Kabel Querschnitt und vom Material ab. Hier eine Beispieltabelle

http://dj4br.home.t-link.de/tab1.jpg

Der Spannungsabfall ist dann vom jeweiligen Strom abhängig. Wieviele mA oder A brauchst Du auf der anderen Seite?
Hängt da nur ein Arduino dran oder noch ein Motor? Gehen wir mal von 100mA Verbrauch aus.

Bei 20m mit 0.75 Querschnitt hast 0.84 Ohm Widerstand, evtl. hat dein Kabel einen kleineren Querschnitt. Da der Strom 20m hin und wieder 20m zurück fliessen muss einfach x2 rechnen. Wenn Du jetzt den Spannungsabfall berechnest mit U = R x I also 1.68 Ohm x 0.1 A = 0.168 Volt.

Das wäre aus meiner Sicht vernachlässigbar.

2. Kommunikation über das Kabel. Da empfiehlt sich das serielle Protokoll, das ist nicht so anspruchsvoll. Das Telefon Kabel ist dazu sicher besser als ein normales, weil die Drahtpaare gedreht sind. Das verbessert die Qualität. Noch besser wäre sicher ein abgeschirmtes Kabel. Hier die Angaben der maximalen Übertragungsrate im Verhältnis zur Baudrate.

http://de.wikipedia.org/wiki/RS-232#Leitungsl.C3.A4nge_und_.C3.9Cbertragungsrate

Das geht bis 900m da sollten deine 20m Problemlos machbar sein. Evtl. hast Du noch ein altes Netzwerkkabel das wäre sicher auch gut dafür geeignet.

Die Statusmeldungen brauchen ja sicher nicht eine riesige Bandbreite.

Aus meiner Sicht geht das Problemlos.
Viel Erfolg.
Gruss Reto

[House]

Lieber dinoi,

Danke für Deine schnelle Antwort, bzw. schnellen Antworten . Der Kabeldurchmesser liegt wie Du richtig vermutet hast bei 0,75 mm, die Ohm wusste ich leider nicht, aber ich bin sicher, dass Du auch hier richtig liegst. Ich gebe Dir absolut recht betreffend Netzwerkkabel, wäre sicher besser(wegen der Schirmung), jedoch hatte ich gerade noch ein Telefonkabel rum liegen. Zudem ist das Telefonkabel dünner vom Durchmesser, was mir bei meiner Unterputzmontage entgegen kam. Das Kabel ist nähmlich schon montiert, es ist einfach noch nicht angeschlossen, da ich nichts riskieren wollte. Werden nun aber diesbezüglich daran weiter arbeiten.

Gruss Patric

[arduinopraxis]

Hallo

wie Dinoi bereits erklärt hat, sind die langen Leitungen für die Stromversorgung kein Problem.

Zur Datenkommunikation:
Für die Datenübertragung, soweit ich verstanden habe sind das nur Statusmeldungen, gibt es viele Lösungsansätze
-Serielle Kommunikation über Draht
-Serielle Kommunikation über Draht und RS485-Bus (Beispiel: https://orxor.wordpress.com/2013/03/18/mit-dem-arduino-den-rs485-bus-nutzen/)
-Serielle Kommunikation über günstige RF-Module (Beispiel: http://shop.boxtec.ch/433mhz-link-kit-p-40971.html)
-Lösung mit RFM12B-Transceiver
-etc.

@house
Vielleicht kannst du noch etwas genauer Beschreiben was deine Lösung genau macht.
Sind hier beide Arduino gleichberechtigt oder ist das eine Master/Slave-Anwendung?
Woher kommen die Statusmeldungen?
Allenfalls kann für den Slave ein kleineres, drahtloses Modul verwendet werden (so ähnlich wie meine Sensor Nodes http://arduino-praxis.ch/2013/02/sensor-nodes/)

Gruss
Thomas

[House]

Hoi Thomas,

Ich selbst habe auch anfangs eine Lösung mit RF-Modulen angestrebt. Diese sind mir jedoch nicht genügend zuverlässig(Jamminggefahr), da es sich um eine Sicherheitsrelevante Applikation handelt, hab ich mal die RF-Transmitter bzw. Empfänger entfernt und mich für des T-Kabel entschieden. Im Prinzip reicht mir eine Slave/Master Verbindung. Da am einen Arduino, diverse Sensoren (PIR, Taster usw.) und ein Anmeldeterminal verbaut sind, soll dieser bei nicht korrekter Anmeldung Alarm schlagen, bzw. den Statuscode z.B. Einbruch an den zweiten Arduino senden, welcher mit GMS-Shield und wenns klappt mit einem PCDuino verbunden ist, welcher die Warnungen über E-Mail an mich weiterleitet.

MfG Patric

[arduinopraxis]

Hallo Patric

OK, dann ist die serielle Übertragung der Daten wohl die einfachste Lösung 

Gruss
Thomas

[House]

Danke Thomas, ich hab mich für die serielle Übertragung entschieden, scheint wirklich die einfachst Lösung, schon deshalb weil ich schon an ein paar Projekte mit einer serielle Verbindung gewerkelt habe.

Gruss
Patric