Hvordan bygge opp et NMEA0183-basert nettverk fra grunnen?

[Fjellvant]

Er den lykkelige eier av min første båt! Hurra!!!

Har søkt etter info om hvordan man bygger opp et NMEA0183-basert nettverk i båten, uten å finne/forstå svarene. Håper at noen av dere har noen tips for en nybegynner.

 

Båten jeg har kjøpt har forsåvidt det jeg trenger til navigasjon: et godt kompass, sjøkart og dybdemåler.

 

I tillegg har jeg tenkt å sette inn noen elektroniske hjelpemidler i følgende rekkefølge:

- Aller først en GPS-antenne som sender posisjon som NMEA0183 til en PC med kart og til en VHF med DSC.

Kan jeg sende NMEA0183-signalet fra GPS til mange mottakere samtidig?

Kan jeg sende NMEA0183-signalet fra GPSen direkte inn på en gammeldags COM-port på PCen slik at kartprogrammet skjønner posisjonen? Bør jeg ha en overgang? Bør jeg heller kjøpe en USB-overgang?

 

- Hvordan bør jeg begynne å sette opp systemet slik at jeg senere kan koble på en AIS sender/mottaker og en autopilot som styrer etter planlagt rute i PCen?

 

Takknemlig for alle svar og korrigeringer!

Mvh Henrik

[Bodehode]

NMEA0183 kommuniserer fint med en PC med com port, bruk hyperterminal for å teste kommunikasjonen.

Litt om NMEA0183

http://www.elisanet.fi/master.navigator/nmeadescription.pdf

[Fjellvant]

Takk for bra link! Skjønte nå at NMEA0183 kan sende én til mange. Fortsatt usikker på om jeg kan ta i mot signal fra flere sendere til samme mottakerport, feks både fra en gps og fra en ais inn på samme COM-port? Også usikker på om jeg kan bruke samme COM-port både som mottaker og sender av forskjellige NMEA0183-beskjeder til forskjellige "dingser", med andre ord at alle beskjeder flyter rundt på nettverket og kan plukkes opp av de enhetene som har bruk for informasjonen? Eller blir det trafikkork på nettverket da?

[JRK]

Når man snakker NMEA 0183, snakker vi gjerne om 2 ting. Det ene er SW protokollen og det andre er selve HW signalet. Det er helt riktig at HW signalet kan sendes til mange brukere, men OBS. dette forutsetter at du har NMEA innganger på utstyret. NMEA HW standarden er et balansert signal på både sende og mottakersiden som flyter I forhold til apparatets jord. Om du skal koble dette NMEA signalet til en PC er det som regel greit å legge NMEA TX+ til til RX + (pinne 2) og NMEA TX- til (pinne 5) på comporten på PC'en (9 pins D-Sub). Problemet er at nå har du jordet - siden på NMEA signalet og det flyter ikke lenger. Om du nå prøver og koble det samme signalet til flere mottakere kan det gå galt da det kan oppstå jordstrømmer. Det finnes egne NMEA til RS232 overganger og de løser dette problemet.

[GeirT]

Du bør bruke en NMEA splitter som har inn/utganger som er galvanisk isolert fra hverandre. F.eks. Actisense NBF-2

Her kopler du GPS signalet til inngangen - og hente ut signaler til PC, plotter, VHF mm.

 

Standard AIS kjører med en hastighet av 4.800 bps AIS kjører med 38.400 bps.

Derfor bør du ha en dedikert inngang på PC og plotter for AIS signalene. AIS transpondere har sin egen GPS antenne og signalet som overføres fra transponderen til

PC/plotter inneholder også posisjonsdata, men hastigheten er som sagt 38.400 og er for rask for å bli koplet til VHF'en.

 

Geir

[Grindøy]

Viktig å poengtere at kun en taler(TX) kan være aktive av gangen, men noe nært ubegrenset med lyttere(RX). Skal du ha flere seperate talere inn på kun en inngang trenger du en multiplexer.

 

GeirT: Det er vel omvendt 4800bps er standard for de fleste NMEA apparater, men AIS kjører på med 38400bps

[GeirT]

Var vel det jeg skrev...eller ??

 

Geir

[Mulligan]

Når man holder på med slikt må man ha helt klart for seg hva som er forskjellen på RS 232 og RS 422.

Ved RS 232 har man en signallinje som signalerer i forhold til jord. +5 til +15 V representerer "0" og -5 til -15 V er "1".

Når man bruker RS 232 kan man kun ha en talker og en listener.

RS 422 er ganske annerledes. Der har man to aktive signallinjer som jobber differensielt. De veksler.

Når differansen mellom "A" og "B" er -2 til -10 V har man en "1". Når den er +2 til +10 V har man en "0".

RS 422 har kun en talker, men opp til 20 listener.

RS 422 kan ikke uten videre brukes i serieporten på en PC. Da blir den ene aktive jordet, og er man heldig blir den bare varm.

[abbor]

RS422 er spesifisert til max 10 listeners.

 

Anbefaler å bruke en Moxa NPort serie port server med Ethernet tilkobling. Dette er robuste løsninger som gir galvanisk beskyttelse. Driverne gjør at de for programmene ser ut som virtuelle serieporter.

 

Finnes i versjoner med 1, 2, 4, 8 og 16 RS422 tilkoblinger.

 

http://www.moxa.com/product/NPort_5110.htm

 

http://www.moxa.com/product/NPort_5600-8-DTL.htm

[Bonus]

Skal man være helt nøyaktig, så er det vel multidrop varianten av RS422; RS485 som vanligvis benyttes der man har flere "talkers".

 

 

[abbor]

Det finnes ingen variant av NMEA 183 som bruker RS485 som fysisk lag. Det er godt mulig noen av produsentene bruker RS485 sender/mottagere i produkter med RS422 fysisk lag, men de er da koblet slik at multidrop ikke er støttet.

[Bonus]

Okay abbor, det stemmer helt sikkert.

Fikk bare litt motivasjon til å friske opp i gamle datakommunikasjons og OSI modell kunnskaper. Holdt på endel med dette innenfor industriell automasjon tilbake på 1980-90 tallet

Redigert 16.Mars.2014 av Bonus (see edit history)

[abbor]

Det forekommer fortsatt at vi bruker RS422 eller RS485 i nye produkter for kompabilitet tidligere generasjoner eller produkter utviklet av andre så jeg leser fortsatt RS422 og RS485 datablad et par ganger i året.

[Fjellvant]

Imponert av kunnskapsrike svar!

Har jeg forstått det riktig hvis jeg bør skaffe meg en "signalsentral" som alle NMEA0183/RS232/RS422-koblinger går gjennom; feks en Brookhouse AIS NMEA multiplexer eller http://www.moxa.com/..._5600-8-DTL.htm eller Actisense NBF-2 eller Shipmodul MiniPlex?

 

Har prøvd å lage en skisse for hvordan systemet kan bli til slutt, men har tenkt å bygge det ut litt etter litt.

Er jeg helt på bærtur her?

 

[Adriana]

Hei Fjellvant !

Her ser du det du trenger, denne lager du greit selv dersom du har en liten loddebolt og ikke er redd for å bruke den.

Du trenger:

1 boks,

1 Netduino 2+ https://www.sparkfun.com/products/11608

1 RS232 breakout board https://www.sparkfun.com/products/11189

1 Power regulator. http://dx.com/p/20083-adjustable-power-supply-voltage-regulating-reducing-module-blue-black-255394

 

Her er system layout slik jeg skal ha den i båten. https://baatplassen.no/bildearkiv/10/10764/system_layout.jpg

 

Dette er basert på en Netduino og har 2 x RS232 inn / ut samt Ethernet port. Koble Netduinoen til en ICE router og vips så har du et access punkt for trådløse enheter på kjøpet.

GPS og AIS kan eventuelt mikses og sendes ut på valgfri porter igjen.

Så port 1 inn er GPS på 4800, port 1 ut er GPS og / eller AIS på 4800.

Port 2 inn er AIS på 38400, port 2 ut er GPS og / eller AIS på 38400.

Har testet mot OpenCPN via seriel port, ethernett kabel samt trådløs TCP og UDP og det fungerer

Software får du av meg og laster ned vha VS2013 som man kan laste ned gratis.

 

PS venter kun på en 12VDC til 9VDC konverter fra Kina, Netduinoen skal ha 7,5 - 9VDC Derfor den løse hvite ledningen på bilde.

 

[abbor]

Hvis du planlegger å bruke PC så anbefaler jeg serieport serveren, men denne kan ikke brukes sammen med en plotter.

 

Med en plotter er alternativene enten en multiplexer eller det som jeg hadde valgt, Actisense NMEA 183 til NMEA 2000 converter (NGW-1).

 

Å bruke en multiplexer og så en NGW-1 er også et alternativ sammen med en plotter.

[GeirT]

Imponert av kunnskapsrike svar!

Har jeg forstått det riktig hvis jeg bør skaffe meg en "signalsentral" som alle NMEA0183/RS232/RS422-koblinger går gjennom; feks en Brookhouse AIS NMEA multiplexer eller http://www.moxa.com/..._5600-8-DTL.htm eller Actisense NBF-2 eller Shipmodul MiniPlex?

 

Har prøvd å lage en skisse for hvordan systemet kan bli til slutt, men har tenkt å bygge det ut litt etter litt.

Er jeg helt på bærtur her?

 

Nei, det vil ikke funke. Årsaken er at multiplekseren må ha minst 38.400 bps ut på utgangen - ellers går den i stå...

VHF skal kun ha 4800 bps. Autopiloten skal hovedsakelig ha autopilot data - som kommer fra PC'en.

 

Geir

[GeirT]

VHF'en skal motta GPS signal med en hastighet på 4800 bps. Er det flere brukere som skal ha GPS signal på 4800 bps - så bruk en NMEA splitter med galvanisk skille.

 

PC og ploter skal ha GPS og AIS signaler.
Disse kan kombineres og sendes inn på samme port på plotter/PC - men da mottas de samlet med en hastighet av 38400 bps.

 

Utgangen fra plotter og/eller PC til autopiloten som sende kurs data må ha en hastighet på 4800 bps.
Bruk da en egen port for denne utgangen. Vil du ha mulighet for å kunne bruke enten plotter eller PC, kan du kople dem via en vender mot autopiloten.

 

Tegningen illustrerer en av mange løsninger. NDC-4 er Actisense's multiplexer.

Den er meget bra og har galvanisk skilte inn/utganger. Her kan du mikse RS232, RS422/485 om en annen - uten fare.

 

 

[Fjellvant]

Takk for alle gode råd og forslag! Har tatt med innspillene deres til noen av produsentene. Konklusjonen er at jeg nok har gått baklengs inn i dette ved først å definere at jeg ville ha et NMEA0183-nettverk istedetfor å definere behovet... Iom at jeg skal bygge nettverk fra bunnen av ser det nå enklere og mer robust ut å lage et NMEA2000 backbone å hekte alle dingser på (omtrent som skisse fra actisense) . Mulig jeg må ha et par 0183-2000 overganger, men er uansett fristende å slippe problemene dere beskriver med enveis signalretninger, apparater som snakker i munnen på hverandre, køer i multiplisere etc...

Igjen takk for hjelpa med å forstå mer om NMEA-nettverk!

[Fjellvant]

 

Redigert 28.April.2014 av Fjellvant (see edit history)