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GPS と 3軸加速度センサーを使ったシステム8(LAN ケーブルを 5m, 7m, 10m に伸ばした)

GPS と 3軸加速度センサーを使ったシステム7(ユニバーサル基板で実験)”の続き。

GPS と 3軸加速度センサーを使ったシステムは 3 種類の基板を発注し、その出来上がりを待っているところだ。

さて今回は、3 軸加速度センサーと GPS が LAN ケーブルで親基板に接続されているのだが、その LAN ケーブルをどれだけ伸ばせるか? やってみた。

以前に 3 m の LAN ケーブルでやってみたが、今回は、 5 m, 7 m, 10 m でやってみた。

まずは、 5 m のケーブルでやってみよう。ただし、信号は 3 軸加速度センサーの I2C で、電源電圧は 3.3 V , 抵抗値は 1 kΩとなっている。 5 m ケーブルの先の 3 軸加速度センサーの基板の I2C の SCL (CH1)と SDA (CH2)をオシロスコープで観測した。 I2C の動作クロックはオシロスコープの波形を見てもらうとお分かりのように 400 kHz だ。
acc_sensor_14_201221.jpg

波形はなまっている。短時間やってところでは I2C の動作に問題無さそう。

次に、 7 m のケーブルでやってみよう。
acc_sensor_15_201221.jpg

波形が更になまってきた。短時間の動作に支障はないが、数十分で止まってしまう。

10 m のケーブルの波形だ。
acc_sensor_16_201221.jpg

データは出てこなかった。

今度は、 I2C の 1 kΩの抵抗に並列に 1 kΩをはんだ付けして、合成抵抗で 500 Ωとした。

10 m のケーブルの波形だ。ここから、 I2C のプルアップ抵抗は 500 Ωとなっている。
acc_sensor_17_201221.jpg

だいぶ波形が良くなって、データも出ている。

7 m のケーブルの波形を示す。
acc_sensor_18_201221.jpg

50 分程度はデータの出力を確認した。

5 m のケーブルの波形を示す。
acc_sensor_19_201221.jpg

3 m のケーブルの波形を示す。
acc_sensor_21_201221.jpg

ほとんど矩形波に見える。

(追記)
2020/12/22: I2Cの動作周波数 400 kHz, LAN ケーブル 5m, プルアップ抵抗 500 Ωで、4 時間連続運転 OK
2020/12/22: I2Cの動作周波数 200 kHz, LAN ケーブル 7m, プルアップ抵抗 500 Ωで、1.5 時間連続運転 OK
2020/12/23: I2Cの動作周波数 200 kHz, LAN ケーブル 7m, プルアップ抵抗 500 Ωで、5.5 時間連続運転 OK
  1. 2020年12月22日 04:57 |
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