Me han asignado la tarea de diseñar un probador de mazos de cables para automóviles. El trabajo del probador es probar arneses de cableado que pueden contener hasta 300 cables. Mi diseño inicial era bastante simple. Alimente los cables 5V y conéctelos a los multiplexores. El AVR puede dirigirse al mux y probar cada línea para ver si es alta. Si es alto, el cable está listo para funcionar. En mi diseño de "parte posterior del sobre", elegí usar 10 mux de 32 canales.
Por supuesto, direccionar cada uno también requeriría 50 pines en sí mismo, lo que no es práctico. Pero podría abordar cada uno usando los mismos pines, es decir, podría conectarlos en paralelo. Entonces, si configuro mux 1 para seleccionar la línea 12, el resto de los 9 mux también lo hacen. Luego, el uC puede verificar si todas estas 10 líneas son altas; si es así, todas están listas para comenzar.
Sin embargo, también necesito verificar si hay dos líneas (o más) en cortocircuito. Obviamente, esto significa que tendré que asegurarme de que la única línea a la que se dirige sea alta. ¿Cómo puedo asegurar esto? Según tengo entendido, voy a necesitar algún tipo de dispositivo que pueda cambiar los voltajes de las líneas.
Pensé en usar un demultiplexor para cambiar los 5V al cable que se estaba probando. Así que supongamos que se está probando el cable 'B': el uC cambiaría 5 V al cable 'B' y luego pasaría por todos los cables para ver si están altos. Si solo el otro extremo del cable 'B' (es decir, B`) está alto, entonces el cable está bien.
¿Cuál sería la mejor manera de abordar este problema? Mi objetivo final es probar todo el arnés de cableado y luego mostrar los errores (o la falta de ellos) en una pantalla LCD de 20 x 4.
Algunas otras cosas a considerar. ¿Es este un sistema de 12 V CC (el voltaje más común en los automóviles) o 24 o incluso 48 (comercial y militar)? Como regla general, desea probar a dos o tres veces su voltaje nominal. Entonces 24 a 36 VDC. para un sistema estándar de 12 voltios. Esto ayuda a encontrar puntos débiles en el aislamiento.
A continuación, ¿esto es estrictamente cableado de alimentación y señal? La mayoría de los autos hoy en día usan buses de datos como CAN. En este caso, debe enviar señales, no solo voltaje. También debe buscar diafonía.
Debes prestar especial atención a los escudos. El cableado de encendido debe estar adecuadamente blindado para evitar EMI.
Debe haber una carga en el sistema y no solo una prueba de voltaje. Una conexión de alta resistencia mostrará un buen voltaje siempre que la corriente sea baja. Podría probar la resistencia en lugar del voltaje, pero he visto algunos casos en los que incluso un circuito que muestra una resistencia muy baja no puede conducir suficiente amperaje.
Finalmente, debe someter el arnés a efectos de flexión e incluso térmicos para simular lo que experimentará en uso.
Me doy cuenta de que esta es una lista extensa para probar. Algunos argumentarán que no es necesario, pero un mazo de cables defectuoso en un automóvil o camión provocará costosas reparaciones y tiempo de inactividad. Sé que tuve la desgracia de tener un auto así hace un par de décadas. Todavía no compraré esa marca de vehículo.
La solución obvia sería unir varios expansores de E/S, como el MCP23S17, que le brinda 16 E/S. Para la prueba bilateral de 300 líneas, necesitaría alrededor de 40 de ellas, que a un dólar cada una no debería ser un problema.
Jim da buena información sobre qué probar, pero creo que todavía estás atascado en cómo manejar 300 cables. Con 300 cables, en realidad está buscando 600 conexiones: 300 entradas en un extremo y 300 lectores en el otro.
Hice algo similar hace mucho tiempo, aunque con alrededor de la mitad de las conexiones, y programé un puñado de FPGA como registros de desplazamiento en serie, conectándolos en cadena para obtener el recuento de conexiones requerido. Todo fue impulsado por un pequeño AVR y usó solo 4 señales: reloj para controlar el registro de desplazamiento, salida de datos, entrada de datos y entradas de bloqueo.
Hacerlo así llevará un poco más de tiempo configurar una prueba, pero no mucho más: 60 ms para cambiar los datos y luego cambiar las entradas a 10 kHz. Ignorando el tiempo de asentamiento y procesamiento, eso es alrededor de 20 segundos para pasar por cada cable.
saad
akohlsmith