Тестер для витой пары не работает

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

Как проверить целостность жил сетевого кабеля (витой пары)

Рассмотрим несколько вариантов которыми можно проверить не перебиты ли жилы у сетевого кабеля.

Первый вариант. Проверка сетевого кабеля LAN тестером. Думаю здесь особых трудностей не возникнет, один конец сетевого кабеля обжатый коннектором RJ-45 нужно подключить в передатчик (TX), а другой в приёмник (RX) . Если жилы кабеля целы, то соответствующие им на тестере светодиоды будут светиться.

Имеются также тестеры которые позволяют показать на каком расстоянии имеется обрыв.

Второй вариант. Если тестера нет, проверить витую пару можно мультиметром переключив его в режим прозвоним. Конечно, в этом случае оба конца кабеля должны быть рядом, чтобы до них можно было дотянуться щупами. При этом прозвон осуществляется в соответствии с цветом жилы.

При обрыве звуковой сигнал или сопротивление на мультиметре будут отсутствовать (все зависит от модели).

Третий вариант. Рабочее состояние кабеля можно установить с помощью двух компьютеров, ноутбуков или компьютера и ноутбука. В таком случае подключив оба конца кабеля в устройства необходимо посмотреть есть ли линк на сетевых картах.

Если индикация отсутствует значит кабель неисправен при этом его жили могут быть перебиты как частично так и полностью.

Четвертый вариант проверки сетевого кабеля заключается в использовании сетевого оборудования, а именно коммутатора или рутера. Необходимо будет подключить один конец кабеля в сетевое устройство, а другой, соответственно, также в коммутатор или роутер.

Отсутствие линка на портах куда подключён кабель будет свидетельствовать о неисправности кабеля. Конечно, можно использовать только один коммутатор или роутер, но при этом он должен быть абсолютно свободным и не задействован в работе сети. Иначе подключив оба конца сетевого кабеля в коммутатор (или роутер) получится петля.

Безусловно рассмотренные варианты подразумевают заведомо исправное сетевое оборудование.

Подробнее представлено в данном видео:

Фото и видео материалы взяты с канала ServLesson на YouTube.

Источник

Как правильно использовать тестер для витой пары

21 февраля 2019 11:04

Чтобы проверить, исправен ли провод, найти неполадки в сети, понадобится тестер для витого кабеля. В статье коснемся того, как устроены такие приборы, поговорим об их функциональных возможностях. И, конечно, расскажем, как пользоваться тестером.

Читайте, чтобы выбрать подходящий тестер сетевого кабеля и проверить провод самостоятельно.

Содержание:

Устройство и основные функции кабельного тестера

Тестер обычно представляет собой прибор из двух блоков: главного и удаленного. На обоих находятся индикаторы, с помощью которых определяется и тестируется проводник. Также оба модуля оснащаются портами для обжатого кабеля. В зависимости от того, с каким коннектором совместим тестер, он может оснащаться разъемами RJ11, RJ12 для телефонных, RJ45 — для сетевых наконечников. Впрочем, тестер может оснащаться и другими портами, например, для коаксиального кабеля.

Теперь поговорим о базовых функциях. Самый простой девайс умеет находить:

• разрывы;
• перекресты;
• экранирование;
• короткое замыкание.

Кроме того, прибор должен работать с кабелями не короче трехсот метров. Также важно учитывать категории проводов, с которыми совместим кабельный тестер. Наиболее популярными являются модели, поддерживающие диагностику кабелей 3, 5 и 5е, а также 6. Но есть и другие варианты.

Производители выпускают продвинутые устройства. Кроме вышеперечисленных функций, тестеры имеют ряд дополнительных умений. Например, некоторые девайсы определяют, какова скорость передачи, насколько загружена линия. Есть модели, способные выявить пакеты с ошибками и указать на место, где есть неисправность. Большинство таких устройств способно вычислить и дистанцию до обрыва.

Кабельные тестеры могут оснащаться:

• генератором акустического сигнала — идеально для действующей сети;
• дополнительными модулями с индикаторами — хорошее решение, если нужна диагностика разветвленной сети;
• ЖК-экраном — результаты не придется интерпретировать по индикаторам;
• гнездом под карточку памяти и/или постоянной памятью — упрощает составление отчетов: все данные можно загрузить в ПК;
• USB-порт — для подключения к компьютеру;
• трассоискателем — позволяет найти скрытый кабель;
• индикацией разряда — помогает не забыть зарядить тестер;
• приставкой для оптики — чтобы проверять не только витую пару, но и оптоволоконные линии.

Как проверять кабель тестером

Пользоваться устройством нетрудно. Сначала нам надо убедиться, что кабель хорошо опрессован коннекторами и полностью готов к эксплуатации. Потом:

• один конец кабеля вставляем в главный модуль тестера, а другой конец — в удаленный блок;
• включаем прибор;
• смотрим, есть ли соединение: лампочки должны замигать, если не мигают — нет контакта;
• смотрим, какого цвета индикаторы: зеленые — все окей, красные — короткое замыкание.

Примечание: отсутствие контакта может говорить о переломе проводника или плохой обжимке.

Сразу скажем, что описанный выше способ диагностики подходит, если надо проверить только один отрезок провода. Кстати, для этого хватит самого простого тестера. Если же надо проверять сложную, разветвленную сеть, то надо или тестировать каждый ее участок отдельно, или купить тестер с дополнительными модулями.

Хотим еще сказать пару слов о том, как пользоваться тестером с генератором тона и трассоискателем. Тут тоже все легко. Итак, нам нужно подключить прибор к розетке: он подаст сигнал прямо на проводку. Генератор тона же начнет подавать сигналы по мере того, как тестер будет приближаться к подсоединенным в розетку жилам.

Вот и все. Теперь вы знаете, как выбрать кабельный тестер и как проверить провод с его помощью.

Источник