¿Existe una alternativa de bajo costo a los cables RJ45 para una gran cantidad de señales?

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Estamos diseñando dos placas de interfaz (impresas) y necesitamos conectarlas por cables (0.5-1.5m). Así que estamos pensando en qué conectores usar. Nos gustaría usar pares trenzados como en un cable RJ45.

El problema es que estamos hablando de 200 señales (-10V a + 10V), lo que requeriría 50x cables RJ45.

Las alternativas que conozco son los cables RJ21 o DSUB-50, con 50 pines, 2x25 cables cada uno. Comprarlos es demasiado caro (al menos en Alemania, costaría alrededor de 450 € o más por 8 cables) y soldar 800 contactos se considera demasiado trabajo por ahora (+ 120 € de material). A modo de comparación, podríamos sacar 50 cables RJ45 de la caja por 70 €.

¿Entonces me pregunto si hay una alternativa? ¿Existen estándares de cable que sean tan confiables y baratos como RJ45, pero adecuados para una mayor cantidad de señales? (Si no hubiera una condición de par trenzado, los cables planos serían una buena opción).

Para la frecuencia máxima de las señales se podría suponer algo alrededor de 200-500 kHz, la impedancia del cable no debería importar demasiado, ya que la impedancia de entrada del dispositivo final es de 1 MOhm (pero estoy lejos de ser un experto en esto importar).

Más aclaraciones: tenemos alrededor de 60 señales analógicas y alrededor de 100 digitales, algunas de ellas tienen una frecuencia alta y bordes rígidos, y muchas otras rara vez cambian las señales para controlar una máquina de espacio de estado. Alrededor de 40 de las 200 "señales" son en realidad tierra.

No estoy buscando una mejora de la configuración básica, ya que no se puede cambiar. Detrás de las placas de interfaz, siga directamente los dispositivos finales. Además de una pequeña amplificación y filtrado de las señales analógicas, el propósito de las tarjetas de interfaz es recolectar las señales de todos los sensores y actuadores y redistribuirlos, para permitir un mejor cableado.


El sistema básicamente se ve así: ingrese la descripción de la imagen aquí

Como los conectores DSUB-50 del sistema correcto no ofrecen la posibilidad de cableado de par trenzado en la mayoría de los casos, la idea era conectar directamente el DSUB-50 con una placa de interfaz (sin cables) para ofrecer conectores más adecuados.

el camino
fuente
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Sin embargo, ¿qué pasa con el costo de los conectores? Los cables son una cosa, pero no puede olvidar lo que los conecta, ni el espacio de tablero para esos conectores.
Joren Vaes
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¿Has considerado los conectores telefónicos Amphenol RJ21 de 25 pares (2 de ellos)? Son físicamente bastante grandes, pero los cables y conectores son relativamente baratos y fáciles de obtener. Los cables SCSI ultraanchos son otra posibilidad.
Dean Franks
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Si la primera placa es acondicionador de señal y la segunda es ADC, ¿por qué no poner todo en una placa y ni siquiera tener un cable?
Peufeu
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RJ45 es un conector, no un cable.
R .. GitHub DEJA DE AYUDAR AL HIELO
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Veo muchas sugerencias aquí para arreglos de cableado alternativos, pero ¿ha considerado eliminar las señales a través de una conexión en serie de alta velocidad como USB?
Robert Harvey

Respuestas:

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Hay cables de cinta con alambres retorcidos:

ingrese la descripción de la imagen aquíingrese la descripción de la imagen aquí

Cada pocos cm, hay una sección plana para permitir la conexión de un conector IDC.

Mirando dos dibujos de productos, parece ser bastante típico tener 50 mm de cable plano de cada 500 mm.

El fotón
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¡La gran ventaja de esto como solución sobre 50x cables RJ45 separados es la reducción en la posibilidad de conectar los cables equivocados! 8x cables de 25 pares reducen considerablemente la posibilidad de enchufar incorrectamente ... ¡solo 8 conectores en cada extremo!
mate
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Entonces, probablemente 6 de estos (2x32 cables cada uno) serían suficientes, junto con 12 conectores sería alrededor de 120 €. Parece una muy buena opción. No sabía que estos cables existen. ¡Gracias!
thewaywewalk
Yo iba a decir lo mismo. Cable flexible o cables planos.
Dimitri
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Me vienen a la mente los cables SCSI ... tienen muchos pines (68 en la versión ultra ancha), están bien blindados y se pueden obtener de forma bastante económica ya que ya nadie usa el almacenamiento SCSI. Si opta por el tipo LVDS, los conectores son incluso aceptablemente pequeños (aunque dolorosos de enrutar en ese momento).

Conectores SCSI LVDS y HD68

WooShell
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"puede ser conseguido en lugar barato ya que nadie utiliza almacenamiento SCSI más" lo que significa que pronto llegarán a ser bastante caro, porque no hay mercado
tubería
Más caro que los cables de cinta retorcidos, pero sigue siendo una opción. ¡Gracias!
thewaywewalk
ebay.com/itm/131038638426 dos de estos lotes (cada lote es 2) tienen 36 USD enviados a todo el mundo. Entonces necesita cuatro de ebay.com/itm/371862526654 estos. Una ventaja aquí es el espacio realmente pequeño que ocuparían los conectores, especialmente en comparación con 50 RJ-45.
chx
El SCSI diferencial de bajo voltaje también fue mi primer pensamiento. 34 pares por conector y cables y conectores listos para usar. Y los cables también están diseñados para frecuencias razonablemente altas.
Tonny
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Puede usar algún tipo de cable plano. Una opción barata es usar cables IDE, como los que usan los discos duros PATA más antiguos:

Imagen de cable IDE

Cada uno de ellos tiene 40 pines, por lo que 5 de ellos te dan los 200 pines que deseas.

Otra opción sería utilizar pines directos para conectar las placas. Sin embargo, si el estándar PC / 104 ya es un poco difícil de conectar (debido a la fricción total de todos los 104 pines), 200 seguramente será más difícil de conectar.

Si tiene más libertad al conectar las placas, también puede usar una ranura SODIMM (o incluso la DIMM más antigua ) y conectar las placas directamente: Imagen de la tarjeta SODIMM

Algunas versiones tienen 200 pines. Por cierto, esta es exactamente la misma interfaz que utiliza el módulo de cómputo Raspberry Pi (también 200 pines): Imagen del módulo de cómputo Raspberry Pi

Por otro lado, si puede diseñarlo, podría ser mejor simplemente serializar sus datos antes de sacarlos de la placa, a menos que todo su circuito sea analógico.

Ronan Paixão
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OP ya consideró y rechazó el cable plano. Y las opciones de placa a placa no alcanzan 1.5 m como se requiere.
The Photon
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RJ21. Y busque usado , porque están cayendo en desgracia rápidamente a favor de VoIP. Son el tipo de cosas que son tan abundantes en el mercado que la gente ni siquiera se molesta en ponerlas en Craigslist.

Es el conector utilizado con teléfonos de oficina antiguos, cuando el cableado estándar era de 25 pares . Es un conector bastante voluminoso, pero las oficinas los tenían por millones y todavía es ampliamente compatible.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Harper - Restablece a Monica
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OP menciona RJ21 en la pregunta, y que es demasiado costoso.
derobert
@derobert Acabo de limpiar una oficina llena de ellos, así que son muy baratos para mí, básicamente basura. OP podría buscarlos usados.
Harper - Restablece a Monica el
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@ Harper Creo que no eran tan comunes en este lado del océano, en realidad nunca los he visto fuera de nuestros laboratorios. Sin embargo, comprarlos desde EE. UU. A través de eBay parece bastante barato.
thewaywewalk
@thewaywewalk ¿No es un estándar mundial entonces? Seguramente los europeos deben tener un conector de enchufe que usaron para el mismo propósito en los años 1960-1980.
Harper - Restablece a Monica el
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@ Harper Creo que en los años 60 simplemente los conectamos, no se podían desconectar. Había otros enchufes que parecían grandes tomas de auriculares, pero esto era raro y costoso. Más tarde que eso (81) usamos el enchufe británico BS6312 431A, similar al RJ11 pero no compatible. Esto todavía está en uso hoy en Gran Bretaña y otros países (en su mayoría de la comunidad).
Tim
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Los cables son caros, ¿qué podrías hacer? RJ45 es probablemente la opción más barata. Si incluso toma 100 de ellos, seguirá siendo más barato que 500euro. Pero tengo que decir que para tales cosas no deberías ahorrar dinero y obtener una buena solución (porque cambiarlo más tarde de todos modos te costará una tonelada) o pensar cuál es el error de tu sistema. ¿Quizás tomar todas esas señales en un canal serdes a través de un cable de fibra óptica sería más fácil, más barato y más confiable?

Gregory Kornblum
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Algo así como cables de fibra óptica y una transmisión en serie no es una opción. Pero sí, pensar en los defectos del sistema es parte de la discusión.
thewaywewalk
¿Qué tipo de señales estás transfiriendo? Conozco sistemas donde tal cantidad de datos pasa por un deslizamiento, por lo que 100 pares de cables realmente se ven demasiado
Gregory Kornblum
Tenemos 48 señales analógicas (señales de medición de sensores) y alrededor de 120 señales de control digital (donde algunas son solo señales invertidas de otras, otras son básicamente "referencia" / tierra, por lo que hay espacio para la optimización aquí, no necesitamos todos ellos)
thewaywewalk
En ese caso, necesita un ADC multiplexado (muchos de ellos, pero comience desde dispositivos analógicos, en realidad tienen 48 o 64 canales) y FPGA para los digitales. La comunicación puede ser cualquier cosa en realidad. Por otro lado, creo que tiene un DSP o algo así, por lo que no necesitará convertir los análogos en analógicos, solo use la comunicación.
Gregory Kornblum
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¿Alguna vez has trabajado en el mundo académico? La parte izquierda del sistema tiene 10 años o está construida por nosotros mismos con poco dinero, la parte derecha está prestada por el gobierno alemán y para todo lo que hay en el medio, debemos girar cada centavo dos veces;)
thewaywewalk
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Siguiendo el camino SCSI que comenzó @WooShell, estos vienen en largos cables de cinta, así como en la imagen de la versión de plástico moldeado en la publicación de @ WooShell.

http://www.mouser.com/Wire-Cable/Flat-Cables/_/N-5ggm

Ese enlace tiene opciones para nuevos cables incluso más largos que 1,5 m. Específicamente, la opción de 1,5 m tiene 50 pines. De hecho, hay 10 en stock que pueden enviar de inmediato por $ 18.85 USD. También envían internacionalmente.

Digikey.com tiene muchas opciones para la electrónica, incluidos los cables. No puedo acceder al sitio en este momento, pero deberían tener otras opciones para usted.

Ir con un cable SCSI le brinda el encabezado de pin de espaciado de 2,54 mm de doble fila ya incorporado en el cable, en lugar de tener que agregarlo usted mismo. Si por alguna razón está buscando conectar en cadena las tarjetas juntas en el mismo cable, algunos cables SCSI también vienen con conectores a mitad de cable.

computadora portátil
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