نظام الاتصالات ثنائية الأسلاك للبيانات عالية السرعة وتوزيع الطاقة Two-Wire Communication System

اقرأ في هذا المقال


غالباً ما تحتوي أنظمة الاتصال على أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار أو المشغلات التي تتواصل مع وحدة التحكم، وغالباً لا تكون المركبات الحديثة أجهزة راديو للسيارات فحسب بل تعالج أيضاً إشارات من أجهزة استشعار مختلفة، وترسل معلومات إلى مشغلات مختلفة وعلى سبيل المثال التحكم الصوتي والخدمة بدون استخدام اليدين وطرق الطوارئ.

أساسيات نظام الاتصالات ثنائية الأسلاك للبيانات عالية السرعة وتوزيع الطاقة

تكون الاتصالات الفردية بين وحدة التحكم في الواجهة الأمامية والصوت (ADC) ووراديو (AM) أو (FM) و (Bluetooth) و (RF) والصوت (DAC)، وكذلك الاتصال بين الصوت (DAC) ومضخمات التشغيل أثناء الاتصال المحلي داخل وحدة الرأس، والاتصال بين الميكروفون والصوت (ADC) والاتصال بين مضخمات التشغيل ومكبر الصوت هي اتصالات عن بُعد باستخدام الكابلات.

تشتمل الوحدة الرئيسية على واجهة اتصال واحدة أو أكثر ممثلة بـ (MOST) و (CAN) و (Ethernet)، كما يتضمن النظام جهازاً رئيسياً لناقل ثنائي الاتجاه من نقطة إلى نقطة، يشتمل على واجهة مقطع ناقل بسلكين متجهين إلى أسفل للتوصيل بمقطع ناقل ذي سلكين متجهين نحو المصب، وسلكان متجهان إلى جهاز إرسال أو استقبال ومقرن التيار المتردد الأول والثاني المصب لتوصيل واجهة جهاز الإرسال والاستقبال ذات السلكين بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك.

كما يشتمل جهاز الإرسال والاستقبال على مقرن تيار متردد ثاني أسفل التيار يتم فيه تكوين إشارة البيانات ليتم نقلها إلى واجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك، وتسمح إشارة البيانات للجهاز التابع في اتجاه مجرى النهر باستخلاص معلومات تسجيل الوقت، كما يشتمل الجهاز الرئيسي أيضاً على أول وثاني بين مقرن التيار المتردد في اتجاه المصب وواجهة مقطع ناقل بسلكين أسفل المصب؛ لتطبيق جهد انحياز من مصدر الطاقة إلى واجهة مقطع ناقل بسلكين متجهين إلى أسفل المصب.

يمكن تضمين المرشحات النهائية الأولى والثانية المقترنة على التوالي بالتوصيل الثاني وكما يمكن أن يشتمل المرشح على الفريت، ويمكن أن يشتمل الجهاز الرئيسي على مصدر طاقة أو يمكن أن يكون مصدر الطاقة خارجياً للجهاز الرئيسي، ويقوم جهاز الإرسال والاستقبال بشكل انتقائي بتوصيل جهاز الإرسال بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه المصب وينقل البيانات الأولية إلى جهاز الإرسال والمستقبل وواجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المصب والمصدر.

ونظام تبديل تم تكوينه لتوصيل جهاز الاستقبال بشكل انتقائي بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك لتلقي البيانات من قطاع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه المصب، وقد يشتمل الجهاز الرئيسي على مفتاح طاقة واحد على الأقل من أجل التطبيق الانتقائي لجهد التحيز، على مقطع ناقل ثنائي السلك المصب عبر المرشحات النهائية الأولى والثانية.

  • “DAC” هي اختصار لـ “Digital-to-analog-converter” و”ADC” هي اختصار لـ “Analog-to-digital-converter”.
  • “RF” هي اختصار لـ “Radio-Frequency” و”MOST” هي اختصار لـ “Media-Oriented-Systems-Transport”.
  • “CAN” هي اختصار لـ “Controller-Area-Network” و”AM” هي اختصار لـ “Amplitude-Modulation”.
  • “FM” هي اختصار لـ “Frequency-Modulation”.

مبدأ نظام الاتصالات ثنائية الأسلاك للبيانات عالية السرعة وتوزيع الطاقة

قد يتم تكوين مفتاح طاقة واحد على الأقل ليكون افتراضياً على الحالة المفتوحة بحيث لا يتم تطبيق جهد التحيز على مقطع ناقل ثنائي الأسلاك عند تنشيط الجهاز الرئيسي، وقد يشتمل الجهاز الرئيسي على خنق النمط الشائع في اتجاه التيار مقترناً بين جهاز الإرسال والاستقبال وواجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المصب.

يحمي الجهاز الرئيسي الجهاز الرئيسي كهربائياً من جزء ناقل المصب ثنائي الأسلاك إذا تم اقتران أي من السلكين الخاصين بمقطع ناقل السلكين السفليين بمستوى جهد يمكن تقصيره أو تلفه كهربائياً، وتحقيقاً لهذه الغاية قد يشمل تعطيل الدائرة أو الحد من الجهاز المقترن بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه المصب.

يحتوي الجهاز الرئيسي على حالة سلكية مفتوحة في الجهاز الرئيسي أو حالة ماس كهربائي في الجهاز الرئيسي أو مغسلة سالبة قصيرة إلى الأرض أو منطقة منخفضة الجهد مماثلة، أو مغسلة موجبة قصيرة إلى الأرض أو منطقة منخفضة الجهد مماثلة ومصدر موجب للجهد العالي، كما قد يتضمن جهاز مراقبة دارة واحدًا على الأقل مقترناً بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه التيار لاكتشاف قصور الخط ومسارات الخطوط السالبة إلى مصادر الجهد العالي أو القطبية العكسية.

يشتمل جهاز تابع لناقل ثنائي الاتجاه من نقطة إلى نقطة يشتمل على واجهة قطاع ناقل ثنائية السلك منبع للتوصيل بمقطع ناقل ثنائي السلك المنبع وناقل ثنائي السلك، وواجهات قطاع ناقل بسلكين في اتجاه التيار من أجل الاتصال بمقطع، وجهاز إرسال واستقبال به واجهة من سلكين في المنبع لجهاز الإرسال والاستقبال وواجهة ثنائية الأسلاك في اتجاه التيار لجهاز الإرسال والاستقبال، وواجهة ثنائية السلك المنبع لجهاز الإرسال والاستقبال أولاً وقارنات التيار المتردد الثانية المصب.

تطور عمل نظام الاتصالات ثنائية الأسلاك للبيانات عالية السرعة وتوزيع الطاقة

تكون متصلة بواجهة مقطع ناقل الخط وقارنات التيار المتردد الأولى والثانية وواجهة ثنائية الأسلاك لجهاز الإرسال والاستقبال إلى واجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المصب على التوالي، وجهاز الإرسال والاستقبال (AC) وجهاز الإرسال والاستقبال عبارة عن واجهة ناقل ثنائية السلك المنبع، تم تكوينها لاشتقاق معلومات تسجيل الوقت من إشارة البيانات المشفرة المستلمة، ونقل إشارة البيانات إلى واجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المصب عبر قارنات التيار المتردد الأولى والثانية، ويتم ترميز إشارة البيانات للسماح لأجهزة الرقيق النهائية باشتقاق معلومات تسجيل الوقت.

  • اتصال أول بين واجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المنبع ومقرن التيار المتردد المنبع لإخراج جهد انحياز من مقطع ناقل ذي سلكين في المنبع، والمرشح الأول والثاني المنبع مقترناً بوصلات المنبع الأولى والثانية على التوالي.
  • جهد التحيز المشتق من ناتج جهد التحيز بواسطة المرشحات الأولى والثانية المنبع المرشحان الأول والثاني على التوالي مقترنان بالمرشحين الأولي والثاني، ووصلات بين مقرن التيار المتردد في اتجاه المصب وواجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المصب للتطبيق على مقطع ناقل السلك.
  • مدخلات إمداد طاقة مقترنة باستقبال ناتج جهد التحيز بواسطة مرشحات المنبع الأولى والثانية.
  • منتج مصدر طاقة تم تكوينه لتوفير جهاز تابع، حيث تقوم قارنات التيار المتردد الأولى والثانية بتحيز جهاز الإرسال والاستقبال إلى واجهة ناقل السلكين المنبع، ويكاد يكون معزولا عن الجهد ويمكن أن يشتمل المرشح على الفريت.

يقوم جهاز الإرسال والاستقبال بشكل انتقائي بتوصيل جهاز الإرسال بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه المصب؛ لنقل بيانات المرسل والمستقبل والبيانات النهائية إلى واجهة مقطع ناقل ثنائي السلك السفلي، وجهاز إرسال لتوصيل جهاز استقبال بشكل انتقائي بالمجرى السفلي واجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك لتلقي البيانات الأولية من مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه التيار.

وكذلك نقل البيانات الأولية إلى مقطع ناقل ثنائي السلك المنبع لتوصيل جهاز الاستقبال بشكل انتقائي بواجهة مقطع ناقل ثنائي السلك؛ لاستقبال البيانات النهائية من واجهة قطاع الناقل المنبع بسلكين ونظام تحويل، كما يشتمل نظام التبديل على الوضع الأول الذي يتم فيه توصيل جهاز الاستقبال بواجهة مقطع ناقل ثنائي السلك المنبع، ويتم توصيل جهاز الإرسال بواجهة مقطع ناقل ثنائي الأسلاك في اتجاه المصب ويتم توصيل جهاز الاستقبال بمقطع الناقل ذي السلكين السفلي.


شارك المقالة: