Longitud de cable para niveles TTL

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sysseon

Buenas! Quiero instalar un (de momento) sencillísimo sistema de alarma en una casa de campo. La alarma consistiría en un sensor reed switch (uno de estos que se activan con un campo electromagnético, como un imán) instalada en una puerta.

El cable que conectaría este sensor al circuito de control (que suministraría la corriente y leería la salida del sensor) tendría unos 100 metros, ya que la puerta es exterior.

La duda que tengo es si habría algún problema con los cables y su longitud para un uso con niveles TTL (3.3V-5V).
1. ¿... Sería posible?
2. ¿Qué tendría que tener en cuenta a la hora de escoger los cables? ¿Grosor, tipo?
3. ¿Cómo afectaría la longitud a una señal de determinada frecuencia (aunque no es el caso)?

Me gustaría saber todo esto para no gastarme más de la cuenta en los 100 metros de cable. ¿Se podría utilizar un cable ethernet para aprovechar los hilos extras en un futuro?

Muchas gracias y un saludo!
 
Amigo, bueno, pregunto, cual es la funcion del sistema que comentas?, en base a ello puede plantearse la implementacion de otro sistema que ofrezca mayor inmunidad, pues la tecnologia TTL, no es muy amigable de extensos cables.
 
Bueno, la función del sistema es simplemente saber cuándo una puerta está abierta. Esto lo detecta el sensor que está colocado en ella, y lo notifica a un aparato que está dentro de la casa (en mi caso una Raspberry Pi, aunque eso no importa, el caso es que trabaja con niveles de 3.3V).

El sensor tendría tres cables: masa, alimentación (3.3V-5V) y salida (3.3V-5V).

No tengo ni idea de cómo responde esta tecnología a la longitud de los cables... por eso pregunto. Si es por algún tema de frecuencia, solo decir que este sensor no funciona a ninguna (únicamente pone la salida en alta o en baja según la puerta esté abierta o cerrada). Aun así, me gustaría saber qué problemas habría con la frecuencia, por si añado otros sensores.

Si la tecnología TTL no lo permite... ¿qué alternativas sencillas hay?

Muchas gracias.
 
Ufff, entiendo muy por encima lo que es una entrada optoacoplada, así que me has pillado. ¿Estaríamos hablando de un componente extra para adaptarlo a la entrada de la raspberry? ¿Por qué sería necesario?
 
Si te aprecias en algo la rPI no conectes nada mas allá de unos cm. Tarde o temprano la fundirá.
Para todo lo demás optoacopladores, bufferes etc et.
 
Hombre... ni veo ni creo que una Rapsberry tenga entradas optoacopladas. ¿Tan necesarias son?
Y Scooter, ¿por qué dices lo de no conectar nada más allá de unos centímetros de la RPi? ¿La GPIO tiene problemas o algo?

En cualquier caso, con optoacopladores o sin ellos, ¿no podría alimentar el sensor desde la Raspberry (a los respectivos 100 metros...)?

Gracias!
 
Poderse se pueden hacer mil cosas, otra cuestión es que el sistema sea confiable y seguro.
La rPI no lleva nada optoacoplado, si lo llevase ya no serían GPIOs, serían Particular Purpose Input Outut en lugar de General Purpose...
Las señales de la rPI son sensibles y delicadas; ni siquiera son "5V tolerant" como lo son muchos de los circuitos que van a 3.3V, así que a la que te pases un gramo probablemente fundas la entrada o al chip entero si hay mala suerte.
Al margen de que muera el animalito, pasear 100m una señal digital así sin mas son ganas de complicarse la vida y mucho; la probabilidad de que funcione correctamente y la frecuencia de trabajo son nulas ambas.

El "pasear señales" es toda una ciencia, pero se pueden resumir en varias recomendaciones, vías de trabajo, orientaciones o como quieras llamarlas. No son leyes, siempre estará el "a mi me funciona sin tanta historia", pues "enhorabuena", pero para cuando no funcione es recomendable todo lo que voy a contar y algunas cosas mas.

-Fuente de alimentación de calidad, no del todo a cien
-Fuente de alimentación totalmente independiente para "el otro lado"
-Todas las entradas y salidas optoacopladas
-Bajar la impedancia de los circuitos largos todo lo que se pueda
-Poner varistores L-N L-Pe y N-Pe
-Usar algunos filtros como condensadores etc
-Apantallar
-Varias cosas mas que seguro que olvido...

Con estas líneas de actuación, que no dogmas, seguramente el sistema será fiable, robusto etc. Sin ninguna de ellas casi seguro que se resetea día si y día también con suerte, con mala suerte se averiará al poco tiempo.

Solo comentar lo que siempre digo de la legislación y normativa de sistemas de alarma y seguridad en España que resumidamente prohibe hasta respirar.
Está tajantemente prohibido absolutamente todo en todo momento y condición. Solo pueden hacer e instalar alarmas empresas autorizadas con productos homologados etc, las sanciones no son de broma, aviso.
A mi tampoco me gustan esas leyes y normas, pero así son.
 
Buah... bueno, lo primero, te agradezco un montón la ayuda, aunque me haya hecho polvo. Me quería liar lo menos posible y hacerlo todo muy sencillo... pero veo que no va a serlo.

Por temas de tener el sistema pronto, gastarme poco dinero y evitar meter circuitería y aparatos en "el otro lado" (por temas de humedad y de que todo esté algo a la intemperie), me complica bastante tener que recurrir a todos esos sistemas que has comentado. A pesar de que, como he dicho, esta aplicación no maneja ninguna señal de frecuencia.

Bueno... pues con todo esto, estudiaré el tema y no me quedará otra que buscarme un "cable largo" y empezar a hacer pruebas.

Y sobre la legislación... pues no había pensado que pudiera ser tan estúpida, pero gracias por avisar. Me informaré de mi caso concreto.

Muchas gracias!
 
No te aconsejo ni por error 100m de cable fuera de casa sin optoacoplar. Si fueran sin salir del edificio aún se podría estudiar, pero lo barato sale caro...
 
Pues investigaré cómo funcionan y pillaré un par de optoacopladores para ambos lados del sistema.
Solo por salir de dudas, ya que jamás he utilizado ni me han comentado nada sobre optoacopladores... para mi sistema, básicamente servirían como regeneradores de señal? O ando muy perdido? Si es por eso, y si he entendido bien, se supone que son necesarios para evitar el ruido que pueda meterse y no dañar el equipo, ¿no?
 
El problema con los cables largos es la perdidad de señal. Alimentas 24V de un lado y llegan 18 al lado contrario, si es una transmision serial nitas bajar la frecuencia para tener el menor indice de perdidas, y la misma longitud de los cables y el que pasen junto a otros da lugar a intereferencias de señal que pueden ser destructivas o constructivas

Tambien hay factores fisicos, como rayos, cortos, animales (especialmente los del tipo homo-sapiens) etc, y por eso se prefieren tener circuitos optoacoplados o cuando menos con circuitos buffer que puedan separar el cable de los circuitos que procesan la señal...

Si puedes tender ethernet y usarlo despues... pero el lio no es el tipo de cable, sino como vas a transmitir y recibir la señal y sobretodo por donde vas a pasarla... hay otros cables cerca? hay humedad?, es en exterior o en interior? habra animales cerca? es cable tendido o pegado a la pared? etc etc etc...
 
Última edición:
La legislacion podra ser un poco exagerada pero tonta no es, si pones 100m de cable en exteriores, un rayo que caiga, no sobre el cable sino tan siquiera cerca, te puede traer adentro de tu casa miles de voltios como nada. La Raspberry seria lamentable pero recuperable... pero, y las personas?
 
Pues como ya he dicho, el tema de cómo transmitir la señal sería lo más simple del mundo, porque el sensor que voy a colocar simplemente da un valor en alta o baja según detecte o no una puerta abierta... así que no tendría problemas con frecuencias.
El cable iría por una tubería enterrada hasta dentro de la casa, y el extremo del sensor estaría enterrado... aislado lo mejor posible, pero expuesto a humedades y tal.
Junto a los cables del sensor posiblemente irían cables de corriente (los de 220V...) que llevaría electricidad hasta la entrada (y que supongo que pueden meter interferencias considerables).

Sí, podría poner unos circuitos optoacopladores a ambos lados del sistema (¿o solo son necesarios en las entradas, y no en las salidas?). La cuestión es, ¿bastaría con eso, en principio? Siempre pensando en la aplicación sencilla que tengo.

De hecho, creo que no está mal practicar mi paint y aclarar el sistema con un esquemita cutre:



Y las cajas negras vacías serían la circuitería extra que hubiera en cada parte (optoacopladores o lo que sea). Sobre el "cable largo", podría ser solo de datos, y alimentar el sensor en el lugar.
Y bueno, aunque sobran las explicaciones, solo es necesario un cable de datos. El sensor pone la salida en alta cuando detecta el campo electromagnético de un imán (puerta cerrada), y en baja cuando no (puerta abierta).
A ver cuál es la manera más sencilla de hacer esto...

Y sobre la legislación... hombre, si de verdad existen este tipo de impedimentos (que para lo que voy a hacer yo, no puede ser ilegal) no creo que sean por riesgo a la caída de un rayo... no digo que no sea peligroso, pero no creo que la ley esté fundamentada en ello. Aun así, correré el riesgo.

Gracias!
 
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Siendo asi... si yo fuera tu pondria un "lo que sea" en lugar de la Raspberry, un Led, un buzzer, o las dos cosas... Una simple compuerta logica o circuito con compuertas que si el lazo se abre, o se cierra, active el buzzer.

Y en ese "lo que sea" yo usaria compuertas CMOS que trabajan hasta 15V y te dan inmunidad al ruido mucho mayor... y ahi yo creo que no tendrias problemas... es cuestion de probar.

El cable Ethernet es medio finito pero tiene la ventaja de que esta trenzado y apantallado asi que no me parece una mala idea. Igual antes de hacer el tendido podes hacer pruebas con el rollo y ver hasta que punto anda bien. Para probar su inmunidad a interferencias hace llamadas con celular o arranca algun motor de agujereadora cerca del rollo. Si usas el cable Ethernet es preferible conectar la malla del lado de la tarjeta con compuertas CMOS y dejarlo desconectado del lado del reed switch.


http://www.circuitstoday.com/wire-loop-alarm
http://www.aaroncake.net/circuits/alarm1.asp

(los circuitos los saque de una busqueda de Google... no los he probado personalmente)


Y ahi si, no necesitas ni optoacopladores, ni nada. Mete nomas el buzzer y el LED en una caja aislada cosa que nadie toque... y me parece que es bastante seguro y simple.

Suerte!
 
Última edición:
Entonces, siguiendo con mi desconocimiento total sobre optoacopladores... si se utilizan para desacoplar la entrada de la salida, un simple CMOS haría lo mismo, ¿no?
Bueno, pues haré pruebas con todo esto, e intentaré conseguir algún cable ethernet o trenzado, si es que no se me escapa del presupuesto para esas longitudes.
En cuanto a lo del led o buzzer, en mi caso prefiero usar una Raspberry o algo que permita "tratar" la información del sensor. Este sensor sería el primer paso para un sistema de alarma y domótica que podría ser controlado remotamente (de hecho, el interés de la alarma es que me avise al móvil si yo no estoy en la casa), conectado a internet, y con la Raspberry como servidor. Es decir, si el sistema finalmente funciona bien, sería una alarma "seria" para ser avisado en caso de un posible robo. Más tarde vendrían las cámaras y otras historias.

Y sobre lo de utilizar un sistema RF... es curioso, porque iba a preguntar sobre ese tema. De hecho, hace unas horas he pedido por una miseria un módulo transmisor y un receptor a 315MHz para juguetear, aunque posiblemente no consiga sufiente alcance. Son módulos muy básicos, de estos para Arduino, con los que no hay que encargarse ni de la modulación. Ya sé que es todo muy amateur, pero como he dicho ya muchas veces, busco la mayor sencillez posible (especialmente del lado del sensor).
Ahora sí, siguiendo este esquema de sencillez, y sin lanzarnos a soluciones con antenas largas... ¿alguna recomendación sobre sistemas de radio para garantizar un rango de 100 metros (muro de por medio)? ¿Frecuencias?

Ya sé que es salirse del tema, pero bueno. Si es necesario, abro otro.

Muchas gracias!!
 
CMOS y optoacoplador no son lo mismo para nada. El optoacoplador tiene una alta impedancia de entrada pero NO provee lo que se denomina aislacion galvanica.

Para enfrentarse a los pulsos de tension de los que los rayos son uno de los tipos mas peligrosos, pero no los unicos, se usa aisladores como optoacopladores, trafos, etc. y tambien circuitos que derivan esos pulsos a tierra como los varistores y los tubos de descarga de gas.

Si queres si o si conectar la Raspberry... ponele un opto como ya te recomendaron.
 
Amigo, bueno en cuanto a R.F., suponiendo que el Tx y Rx se encuentran siempre en puntos fijos, puedes implementar alguna antena, usadas para radioenlace ajustada a la fcia. de emision claro, de esta manera puedes obtener un alcance significativo.
 
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