Lan тестер своими руками arduino

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Простой тестер кабелей RJ45 на Arduino своими руками

При прокладке проводных сетей Ethernet зачастую необходимо быть уверенным в целостности кабеля и иметь возможность проверить эту целостность в случае потери связи и прочих нештатных ситуациях.

Сегодня можно купить специальные тестеры для проверки кабелей RJ45, а можно и сделать самому, что выйдет значительно дешевле. Кроме того, благодаря развитию и популяризации платформы Arduino сделать тестер на базе Arduino не составляет проблем.

Принцип работы такого проверочного устройства на Arduino довольно прост. На один конец кабеля посылаются сигналы с одних линий ввода/вывода Arduino, которые затем со второго конца кабеля считываются другими линиями ввода/вывода Arduino. Если отправленные и принятые данные совпадают, то это означает, что кабель целый, в противном случае кабель поврежден и нуждается в замене. Основная проблема в данном случае заключается в том, что у Arduino нет такого количества линий ввода/вывода, чтобы отправить сигналы на восемь контактов одного конца и принять сигналы с восьми контактов другого конца. Поэтому здесь необходимо использовать микросхему расширения выводов SN74HC595. Схема подключения представлена на изображении ниже.

Код работы (скетч для Arduino) тестера Ethernet кабелей RJ45 приведен ниже.

Источник

Arduino.ru

Универсальный кабельный тестер локальных сетей

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Хочу на основе такого тестера создать свой + с функциями генератора (прозвонки) на одном RJ45, и на другом RJ45 функции получения айпи адресов, DHCP, пинга компов-роутеров-инета в сети с проверкой PoE (48 вольт на сетевой линии контактах 4-5, 7-8).

Прилагаю предварительную схему. Пришлось для расширения портов использовать мультиплексор CD4051 и расширитель портов MCP23S08 (который же и управляет мультиплексором). В системе сетевой модуль ENC28J60 и расширитель портов MCP23S08 подключены по SPI шине. На коннекторе RJ-45 ENC28J60 контакты 4-5 отключены от платы и отдельно нагружаються мощными резисторами на 48В — 350ма и 700ма через два полевиками, которые же тоже управляються расширителем портов MCP23S08.

Выслушаю аппаратные доработки по системе.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

neoblack2, сейчас готовых тестеров пруд пруди. Но по моему один из важнеших функционалов тестера для админа -это нахождение нужного кабеля (или места обрыва) в пучке других проводов бесконтактным способом, а в этом проекте напрочь отсутсвует, а в тех же китайцах за тыщу -есть. Посмотрите обзор вот этого например.

• Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

neoblack2, сейчас готовых тестеров пруд пруди. Но по моему один из важнеших функционалов тестера для админа -это нахождение нужного кабеля (или места обрыва) в пучке других проводов бесконтактным способом, а в этом проекте напрочь отсутсвует, а в тех же китайцах за тыщу -есть. Посмотрите обзор вот этого например.

В проекте есть такое как в этом тестере по ссылке (спасибо, посмотрел) + НАМНОГО более, извиняюсь просто я дал пока схему, а за генератор и не написал.

Генератор уже проверил сам и могу сказать какие плюса. Сам сигнал генериться очень просто — на 6 контакт RJ-45 витой пары (только один и объясню почему). Генериться кодом (пока не важно за задержки, просто пример)

А приемник взят с Mastech 6812 (простой к сборке довольно)

Ловит сигнал за 15-20см уже от кабеля. Не боиться если я включу RJ-45 в PoE сигнал 48 вольт, или телефонка если будет прямо в витой паре (проверка если будет напряжение то сразу пишу есть напряжение и вытяни кабель). Не боиться если включу в активное сетевое оборудование — например в работающий свитч. И его пробивает, гудит приемник, но слышно сигнал ВСЕ РАВНО (что на других тестерах я не видел дешевых — там как только на другом конце включенный свитч или сетевая гудит так и ниче не слышно, да и свитч не горит))).

Один провод потому что есть включить типа в пару бело-зеленый + зеленый (сигнал + земля) — сигнал мощнее, но при включенном свитче на другом конце все глушиться. Потому и один провод используеться (проверял експериментально + изучал как ведут себя дешевые и дорогие тестеры при активном оборудовании).

+ по моей ссылке тестера вверху я могу померять с точностью 10% длину сетевого кабеля ( тест емкости) + сделать на екране графику например где есть обрыв внутри витой пары (или посрединке или на том конце или на том)

+ где есть тестер где я могу вставить в него RJ-45 и мне напишет что я принял по DHCP сетевой адрес на мой тестер ? и что я зайду в меню и спокойно пропингую сервак в сети? или роутер? или еще что-то? и т.д.

И уважаемый dimax по схеме не подскажите? заведеться система с мультиплексором и расширителем портов? (просто мега большая и не хочу ставить)

Источник

LAN-тестер на AVR своими руками

Проблема тестирования свежепроложенной локальной сети актуальна всегда. Когда-то мне в руки попала железка под названием «Rapport II», которая, вообще говоря, тестер для систем CCTV, но витую пару прозванивать умеет тоже. Железка та давно уже умерла, а вот впечатление осталось: при тестировании витой пары она показывала не просто переполюсовку и распарку, но точную схему обжима! Например, для кроссовера это выглядело 1 &#x2192 3, 2 &#x2192 6, 3 &#x2192 1, и так далее.
Но заплатить порядка 800 нерусских рублей за устройство, в котором я реально буду использовать всего одну функцию? Увольте! Как же это работает, может, проще сделать самому? Гугл в руки, и… сплошное разочарование. Вывод поиска состоит на 80% из мигалок светодиодами на сдвиговом регистре / AVR / PIC / свой вариант, и на 20% из глубокомысленных обсуждений форумных гуру на темы «купите %название_крутой_железки_за_100499.99_вечнозеленых% и не парьтесь». Посему, хочу предложить хабрасообществу свое решение данной проблемы в стиле DIY. Кого заинтересовало — прошу под кат (осторожно, некоторое количество фото!).

Вводная

Определение точной схемы обжима кабеля обязательно.
Вся информация выводится со стороны тестера. Никаких миганий светодиодиками на ответной части. Предположим, что ответная часть находится в руках обезьяны, причем даже не цирковой, и лишь благодаря новейшим технологиям обезьяну удалось обучить пользоваться перфоратором и кроссировать кабель в розетках. Или, говоря чуть более научно: ответная часть — полностью пассивная.

Аппаратная часть

Принцип работы: ответная часть представляет из себя набор сопротивлений различных номиналов. Измерим их. Зная их номиналы и распайку ответной части, мы можем точно выяснить, как кроссирован кабель. Ниже представлена схема устройства (все иллюстрации кликабельны). Конкретные номиналы сопротивлений выбраны скорее с учетом наличия в магазине, чем осознанно, хотя получился кусочек ряда Фибоначчи.

Рис. 1. Схема тестера

Рис. 2. Схема ответной части

Сердцем схемы является микроконтроллер ATMega16. Почему именно он? Спор «AVR vs PIC» есть типичный холивар, поэтому скажу просто: моим произволом пусть будет AVR. А из всей их линейки Mega16 самый дешевый кристалл, имеющий на борту АЦП на 8 каналов. Усложнять схему коммутаторами аналоговых сигналов мне откровенно не хотелось. Немаловажный плюс: эту модель можно купить даже в моем замкадье, где на весь город один магазин электронных комплектующих с ценами по 150-500% от Москвы.

Порт A микроконтроллера — это входы АЦП, на порту B у нас ISP и пара служебных функций, порт C используем для формирования тестовых сигналов, ну а порт D — для общения с пользователем посредством HD44780-совместимого дисплея.

Питаем схему от батарейки типа «Крона», через стабилизатор LP2950, DA1 по схеме. Почему не ШИМ, а обычный линейный стабилизатор, пусть и low-dropout? Ток потребления невелик, на одной батарейке я провел все тестирование и отладку схемы, запустил уже пару реальных объектов по полсотни портов — пока не разрядилась. А вот высокочастотные помехи, которые есть спутник любого ШИМа, могут снизить точность работы АЦП. Усложнять схему, опять же, не хочется. Почему именно LP2950? Он был в магазине.

Входные цепи защитим с помощью супрессоров VD1.1 — VD1.8, я взял 1,5КЕ6,8СА. От попадания в 220В они, конечно, не спасут, а вот 60В с какой-нибудь телефонной линии погасить вполне смогут.

Цепочка VD2 — R4 служит для обнаружения разряда батареи. На стабилитроне падает 5,1В, Таким образом, когда напряжение батареи упадет ниже 6В, на PB2 появится лог. 0. Тут по уму нужен бы триггер Шмитта, но не нашлось.

Информацию выводим с помощью HD44780-совместимого дисплея, мне попался WH-1604A-YYH-CT#. Схема подключения типовая и пояснений не требует. Стоит сказать только о номинале сопротивления R5, задающего яркость подсветки. Чем больше номинал, тем дольше будет жить батарейка — вся остальная схема потребляет менее 5 мА, основной потребитель именно подсветка дисплея. Но если переусердствовать, в темноте ничего не увидишь на экране. Я остановился на 100 Ом.

Программная часть

Для написания программы я использовал среду AVR Studio 4, язык C. Ниже я опишу алгоритм работы, а вот код не покажу, и тому есть причины. Во-первых, он несколько ужасен (картинка с лошадью, блюющей радугой). Во-вторых, раз уж это DIY, то реализацию ниже описанных алгоритмов не грех и самому написать — а то что же это за DIY такое? Ну а в-третьих, если писать не хочется, то в приложениях откомпилированный .hex присутствует.

Описывать стандартные процедуры типа работы с АЦП, реализации обмена с HD44780-совместимым дисплеем и тому подобные очевидные вещи смысла не вижу. Все давно сказано до меня.

Работа тестера делится на несколько этапов, которые повторяются циклически.

Этап 1. Начальные проверки

• проверим, не подключено ли к линии какое-либо активное оборудование. Все управляющие линии (порт C, напомню) переводим в Hi-Z состояние, измеряем напряжение на всех линиях. Они должны быть околонулевыми. В противном случае мы понимаем, что с другой стороны провода подключено что угодно, но не наша ответная часть, и дальше продолжать смысла не имеет. Зато имеет смысл сообщить пользователю, что «на линии есть напряжение!».
• проверим уровень сигнала на PB2. Если там 0, то батарея разряжена. Сообщим о неполадке пользователю, если все ОК — идем далее.

Этап 2. Проверка целостности линий и наличия коротких замыканий

Для каждой из 8 линий проделываем следующее. Подаем на нее +5В с порта C, сохраняя все остальные линии порта в высокоимпедансном состоянии, и измеряем напряжение на остальных линиях. Если на всех линиях околонулевые значения — исследуемая линия оборвана. Если же на какой-то из линий тоже появилось +5В — это КЗ. В норме мы увидим некие промежуточные значения.

Этап 3. Выяснение схемы кроссировки

Вот и подобрались к самому интересному. Отсеяв все заведомо неисправные линии (перебитые и закороченные провода), приступим к измерению сопротивлений оставшихся линий (пусть их количество N, 0 R_ij, но меньше прочих элементов строки. Получим:
R_i + R_j = R_ij
R_i + R_k = R_ik
R_j + R_k = R_jk
Решаем и находим среди R_i, R_j, R_k наименьшее (предположим, им оказалось R_i). оставшиеся неизвестные R_x находим из R_x = R_ix — R_i.

Этап 4. Определение точки обрыва, если таковая имеется

Умные и дорогие железки измеряют расстояние до точки обрыва с помощью TDR. Сложно, дорого, круто. У нас возможности куда скромнее, да и не так уж часто требуется знание положения обрыва до сантиметров — обычно понимания в стиле «прямо возле меня», «на том конце», «посередине, где недавно стенку долбили» более чем достаточно. Так что — измерение емкости кабеля.

Переводим все линии порта C, кроме той, которая подключена в той жиле, где есть обрыв, в Hi-Z. Подаем на жилу +5В, заряжая ее. Измерим напряжение на ней, это будет наше начальное U₀. Переводим все линии в Hi-Z. Начинается разряд кабеля через резистор R2.X сопротивлением 1 МОм. Выждав 1 мс, измеряем напряжение на этой линии U.

Нельзя забывать, что цепи на плате, разъем и т.д. тоже имеют свою емкость, так что устройство нужно откалибровать на паре кусков кабеля разной длины. У меня получилось при нулевой длине 1710 пФ, и емкость кабеля 35 пФ / м. Практика использования показала, что даже если и врет оно, то не сильно, процентов на 10. Ситуация вида «где ж недожали контакт, в шкафу на патч-панели или в розетке?» решается мгновенно.

Пользуюсь. Доволен. Желающие повторить мой путь могут вот тут найти архив с печатной платой в формате DipTrace, схемой в формате sPlan, прошивкой МК, а еще файл с примером командной строки для avreal, в котором можно посмотреть fuse-биты.

Фото процесса

Внимание! Автору статьи при рождении вырезали художественное чувство, как будущему инженеру не нужное. Ценителям незаваленных горизонтов, композиции кадра и всякого прочего баланса белого просьба на этом месте прекратить чтение и перейти сразу к комментариям, во избежание получения серьезных душевных травм.

Начало процесса.

Печатная плата. Изготовлена с помощью ЛУТ, лужение сплавом Розе.

Готовая плата. Сверлим, паяем, промываем спиртом (у кого рука поднимется — этиловым, лично я мыл изопропиловым). После отладки покрываем лаком для защиты от коррозии.

Плата установлена в корпус, дисплей закреплен, к нему припаян шлейф веселенькой расцветки. Отверстие под дисплей прорезал дремелем с помощью миниатюрного отрезного диска, впрочем, есть и другие методы.

Осталось закрыть крышку.

Тест: прямой фабричный патч-корд, 0.5 м. Кнопка включения расположена под указательным пальцем сверху корпуса.

Тест: отрезок кабеля длиной 10 м, обжат с одной стороны.

Тест: самодельный кроссовер, 10 м.

Upd. По просьбам хабражителей таки выкладываю исходник. Можно взять тут.

Источник