Onderwerp: NMEA_0183 naar USB

NMEA_0183 bestaat in een aantal varianten. De meest voorkomende zijn gebaseerd op RS422 waarbij TX en RX elk via 2 draden verlopen en er een differentiële spanning wordt gebruikt, dus los van de common (0V). Een andere versie is gebaseerd op RS232 met 3 draden: TX, RX en GND (common, of 0V).

Nu was ik aan het zoeken om die bus op een USB poort aan te sluiten en vond ik meerdere "multiplexers", omzetters etc.. maar met prijzen soms in de honderden euro's.
Met mijn achtergrond (ing. elektronica) vond ik dit welletjes en ben op zoek gegaan naar alternatieven.
Snel genoeg gevonden: met een UART chip is die omzetting zo gebeurd, voor enkele euro's.

Op internet (Ali Express etc..) vind je deze omzetters met mooie robuste behuizing voor oa."bootgebruik": tinyurl.com/mbxe5cbm

Als je er eentje koopt met een D-type connector dan moeten pin 5 naar common (grijs), pin 2 (RX) moet naar TX van de randapparatuur (blauw), en pin 3 (TX) moet naar RX van de randapparatuur (bruin). TX- van de randapparatuur (bruin) niet aansluiten.

Zo gebruiken sommigen hier Raspberry Pi’s met soms 6 van die converters aan hun USB poorten om hiermee een multiplexer functionaliteit na te bouwen. Signal-K is (al tijden...) bijna af en heel flexibel

Geef mij maar een (inderdaad duurdere...) losse multiplexer die specifiek voor die taak ontwikkeld is, galvanisch geen problemen geeft en nog wat extra filtering kan doen.

Elk wat wils verder; duur hoeft het niet te zijn!

Misschien heb jij geen boodschap aan mijn bericht maar hopelijk anderen wel.

Let op: RS232 is niet geschikt aan boord. De massa loopt gewoon door, wat ground loops creëert en daarmee onbeheerste stromen door je computer en gevoelige apparatuur. Die kunnen na verloop van tijd ineens stuk gaan.

De goedkope Ali RS 422 spullen zijn beter. Zeer hoge doorgangsweerstand op de massa. Onder normale omstandigheden ok. Maar nog immer niet voor echt hoge spikes. Die wel in je boordnet kunnen voorkomen, door bv onweer in de buurt. Of een koolborstel die ergens iets doet.

Echte galvanische scheiding dmv optische poorten is wat echt werkt.

Degene die ik gevonden heb met de beste balans tussen trouble free en betaalbaar: de mux van pcnautic,ofwel Zeilprutser hier op t forum. De mux van Star tracking(Roozeboos) doet nog wat meer, maar was voor mij geen optie.

Vast wel brice! Maar stel je nu voor zelf te bouwen of een USB-RS232 converter te kopen? Dat laatste is niet echt iets nieuws hier, volgens mij! Maar een goede tip blijft het! Ik zou wel een galvanisch gescheiden exemplaar linken overigens...

Kijk dan eens naar de MAX22025. rs485 transceiver.
Is al geïsoleerd. dat kan dan zo de usb chip in.
Of een simpele (snelle) optocoupler natuurlijk.

Als je iets meer praktijkervaring bezit, weet je dat het volgende voor jachten apparatuur zelden klopt:

NMEA_0183 bestaat in een aantal varianten. De meest voorkomende zijn gebaseerd op RS422 waarbij TX en RX elk via 2 draden verlopen en er een differentiële spanning wordt gebruikt, dus los van de common (0V).

Je kan beter schrijven dat professionele apparatuur RS422 uitgangen heeft en jacht apparatuur zelden.

In de praktijk voldoet een USB-com kabel met optocoupler of USB-isolator meer dan uitstekend voor 99,9%

Nachtvlinder schreef :
Wat moet een bootbezitter nu met 6 convertors ? Wat hangt er dan allemaal aan.

Hier nog een test gedaan met de Actisense NGT-1 aan de transponder, daarbij hangt de Raspberry Pi met een verbinding aan het NMEA200 Netwerk. De instelling gaat grotendeels automatisch met de canbus optie van OpenPlotter. Heeft een galvanische scheiding en werkt hier op de maximum bitrate van de nmea2000 bus.

NMEA2K werkt ook prima met een Canable boardje van € 29,-.

Omdat de SignalK server de volledige data behandeling doet, kun je de data ook noch mixen zoals NMEA183 en NMEA2000 uit je transponder bijvoorbeeld.

Die serieel>usb converters kosten erg weinig en met een usb hub heb je alles beschikbaar in de SignalK server. Ook als de apparaten een verschillende baudrate hebben.

SignalK server is ook eenvoudig te installeren op andere Linux versie zoals AMD64 Mint bijvoorbeeld.

Windows werkt ook, maar is wat lastiger te gebruiken.

Gebruik je OpenCPN ?, Dan kan die direct de gemixte data in het SignalK formaat gebruiken.

Ik herhaal het nog maar eens de scheiding tussen de diverse data bronnen en de kaartplotter software is sterk aan te bevelen.

Het mooie van de SeriaL applicatie van OpenPlotter is dat diverse applicaties met usb aansluitingen een naam krijgen (een alias) zodat ze herkend worden ongeacht de usb poort waar je ze insteekt. De OpenPlotter extra's werken niet alleen op de RPI's maar ook op andere Linux versies.

Handig is ook om de route en waypoint instellingen uit OpenCPN terug te voeren naar de SignalK server en vandaar uit naar andere apparaten in nmea1983 of naar de nmea2000 bus of de autopilot.

De vorderingen op het software gebied gaan snel en alles in het 64 bits formaat.

Bram

brambo schreef :

GPS, kompas, Log, diepte, wind bv, samen met een gemultiplexte uitgang om op een repeater weer te geven of naar bv auto-pilot te sturen, dan zit je al op 6. Dat zou ik dus niet met een RPi doen, maar met een roosmux of ander specifiek daarvoor ontwikkeld apparaat. Het kán technisch gezien met een RPi zoals jij weet en doet. Ieder zijn voorkeur. Je krijgt dan dit soort configuraties. Vergeet ook niet een goede voeding, ups functie of SSD, evenals de reeds genoemde galvanische scheidingen…

Het hoeft niet op een RPI. Je kunt ook een Linux amd64 systeem nemen met de OpenPlotter extra's er op geinstalleerd. Werkt hier ook perfect en is wat krachtiger. Maar nodig is het niet.

Je kunt er een active usb hub voor nemen.

De moderne software is zoveel verbeterd. Draait hier ook op de laatste Ubuntu Hirtute Hippoo en de Debian Bullseye versie. Zowel op de RPI4 als op andere AMD64 systemen.

De grote verbeteringen komen voort uit de software en minder uit de hardware.

Oudere hardware doet het nog steeds prima op de nieuwste software. Echter 32 bits is een gepasseerd station. De OpenCPN software in de flatpak versie wordt niet meer ontwikkeld in 32 bits.

Bram

Afsluiten met een link naar een betaalbare, betrouwbare, voldoende snelle, galvanisch gescheiden USB-COM converter?

Die is er van Actisense. Verder zijn er ook eenvoudige usb boardjes met een magnetisch scheiding (een soort scheiding trafootje in chip formaat. Kosten minder dan € 10,-.

Dan is er nog het optische boardje om Seatalk 1 in SignalK te gebruiken en om te zetten naar andere formaten. Kosten maar een paar €'s.

Hier zojuist nog een test gedaan met een actieve USB3 hub. Aansluitingen zijn hierbij allemaal aan dezelfde voeding gekoppeld.

De "scheidings trafo" tussen de kabel geplaatst naar de computer en dat blijkt ook te werken.

Dus alle usb signalen van de hub gaan door één magnetisch scheiding.

Het computer systeem is derhalve geheel beschermd.

Bram

Die van Actisense voldoet dus, betreft isolatie? Ik vind deze, maar moet goedkoper kunnen denk ik? Deze is bijna net zo duur als de Actisense... Kun je net so goed een multiplexer kopen, zeker als je er meer dan 1 apparaat gescheiden wilt aansluiten. Heb je een link naar welke je bedoelt?



Met “boardjes” moet je zelf gaan soldereren?

Deze dingen kosten minder dan € 10,-. Is een magnetische scheiding (soort scheidingstrafo). Werkt vrijwel hetzelfde als een optische scheiding.

Hier de test met een dergelijke scheidingsmodule met de uitvoer van mijn actieve usb3 hub, waar de Oesnec dongle, de dongle voor het draadloze toetsenbord, de GPS en de AIS RTl-DSR voor Ais ontvangst hier aan is gekoppeld.

Waar overigens usb2 apparaten ook op werken. De software draait hier op een SSD van 128 GB, die naast het Argon kastje ligt.

Bij het andere Argon kastje zit de SATA SSD in het onderste deel van het kastje ingebouwd.

Ah ok, denk dat ik het snap nu. Die isolatoren komen (als je elke NMEA poort wilt scheiden) tussen elke USB poort en elke USB-RS232 converter?

Eur 10 valt wel mee dan idd. Maar geintegreerd (=een geisoleerde USB-RS232 converter) zijn ze heel kostbaar? Zou wel een stuk compacter zijn...

Beste NV,

je snapt het niet helemaal. Bij mijn proefopstelling gaat het om de apparaten gekoppeld aan een actieve usb hub en die liggen aan dezelfde voeding (aktief).

De uitvoer van deze actieve hub is gescheiden van de computer met slechts één scheidings module.

Het gaat toch om het principe de computer te beschermen ?

Moet het nog verder proberen. Maar volgens deze gedachte heb je maar één scheidingsmodule nodig.

Alleen tussen de actieve hub en de computer.

Bram

Nee, niet alleen de computer maar alle apparaten moeten van eljaar gescheiden zijn. Als de data corrumpeert door aardlussen tussen (alleen) de aangesloten apparaten schiet je ook niets op.

Een aktieve hub en deze alleen isoleren naar de computer toe, beschermt gedeeltelijk.

Een “echte” multiplexer scheidt ook alle poorten, niet alleen die naar de PC.

Hier nog wat voorbeelden van magnetische scheiding van usb aansluitingen.

Dit ding onderbreekt de USB-voedingsspanning lijkt het en is hierdoor alleen geschikt voor het geïsoleerd aansluiten van USB devices met eigen voeding!

Je kunt hier dus geen USB-RS232 converter mee isoleren (tenzij die converter een eigen voeding heeft)

Dit verklaart wellicht ook waarom geisoleerde USB-RS232 converters zoveel duurder zijn: niet alleen de data maar ook de voeding dient geisoleerd te worden; er zal een geïsoleerde DCDC converter in zitten om het aangesloten USB device te kunnen voeden? Weet iemand hoe dat zit?

Een link naar een betaalbare galvanisch geisoleerde USB-RS232 converter is nog steeds welkom!

Deze gebruik ik voor het isoleren van een 4800baud COM poort:
www.allekabels.nl/delock/6335/...eriÃle-rs-232-d.html

Kan jullie meteen uit de droom helpen, die goedkope "magnetische" USB en RS232 "galvanische scheiders" werken niet afdoende voor de mogelijke problemen aan boord, helaas kom je daar pas achter als je ze nodig hebt.
Ik ervaar dat de gemiddelde gebruiker ongeveer 5% kans per jaar heeft dat hij ze nodig heeft.
Je kan dat risico incalculeren maar als daar in meeneemt dat 90% van de boten niets ligt te doen in de haven....

Uitgebreid getest met alle mogelijke goedkope USB isolatoren zonder succes.
Die delock/digitus RS232 heb ik ook getest en werken ook niet, had die nog op de kraam liggen bij de laatste wintermeeting voor een paar euro.

Hmmm. En nu!?

Zeilprutser schreef :
Wil je toelichting geven op:
"werken niet afdoende"
"werken ook niet"

In de zin van...?

Het is echt niet zo moeilijk (of duur) om een goede converter te ontwerpen hoor.
Begrijp dat kopen van rotzooi niet zo goed. Als bedrijf dan hè.

Calidris schreef :
In bestaande situaties waar een problematische groundloop onvermijdelijk was en die apparaatjes het zou moeten oplossen werkte het niet.
Bij situaties waar ze werden toegepast uit preventie op jaarbasis te veel problemen.
Die problemen variëren van verbinding werkt niet, blue screen tot defecte USB poort.
Dat is een van de redenen waarom ik de NMEA uitgangen ook isoleer, het zou niet nodig moeten zijn maar het scheelt mij een hoop problemen al ligt de oorzaak dan niet bij mijn product, daarnaast blijkt het bij inductie heel veel schade te beperken.

Duidelijk!

Goede aanpak.