P R O J E K Y
Tester kabliTUTP
Tester kabli UTP
AVT-5087
Obecnie obserwuje si�
bardzo dynamiczny rozw�j
osiedlowych sieci
Prezentowany przyrząd ułatwia si� mogło, ił druga para przewo-
komputerowych. Zapewniają
ustalenie przyczyny nieprawidło- d�w (licząc od lewej) jest pod-
najta�szy dost�p do Internetu,
wego działania danego połącze- łączona troch� nienaturalnie, ale
kt�rego popularnośĘ ciągle
nia, zaraz po zaciśni�ciu ko�c�- tylko w ten spos�b zapewnimy
rośnie. Przy budowie takiej
wek. P��niej mołe pom�c w szyb- skuteczne tłumienie zakł�ce�.
sieci gł�wnymi problemami
kim lokalizowaniu przyczyn awa- Obowiązują praktycznie dwa
są: brak doświadczonych rii. Powstanie tego testera było standardy kolejności dołączania
instalator�w i niewielkie inspirowane doświadczeniami przewod�w. Jest umowne, kt�ry
zdobytymi przy budowie amator- z nich zastosujemy (mołemy na-
środki finansowe. Brak
skiej sieci komputerowej, a takłe wet wymyśliĘ własny, uwzgl�dnia-
środk�w uniemołliwia zakup
wykładami o mikrokontrolerach jąc oczywiście pary przewod�w).
profesjonalnego testera kabli,
z rodziny PIC, prowadzonymi Wałne jest konsekwentne stosowa-
a brak doświadczenia jest
przez dr Stanisława Pietraszka na nie konkretnego standardu, aby
przyczyną wielu pomyłek.
Politechnice �ląskiej. zawsze było wiadomo, jak jest
Rekomendacje: tani
zaciśni�ta wtyczka po drugiej stro-
i łatwy w wykonaniu
Troch� teorii nie (nie zawsze mamy do niej
przyrząd dla wszystkich
Wi�kszośĘ amatorskich sieci dost�p, łeby to sprawdziĘ). Naj-
�zsieciowanych� ułytkownik�w
bazuje na kablach UTP (Unshiel- cz�ściej obie wtyczki są zaciśni�te
komputer�w, za pomocą ded Twisted Pair), czyli na nie- w ten sam spos�b, co pozwala na
ekranowanej �skr�tce�. Kabel UTP łączenie karty sieciowej z hubem
kt�rego ustalenie przyczyny
zawiera osiem przewod�w skr�co- lub switchem. W przypadku łącze-
nieprawidłowego działania
nych parami, ale do przesyłania nia bezpośrednio dw�ch kart sie-
sieci b�dzie stosunkowo łatwe.
informacji wykorzystywane są tyl- ciowych (dw�ch komputer�w) lub
ko dwie pary. DośĘ cz�stym bł�- innych urządze� sieciowych (hu-
dem montałowym jest zaciśni�cie by, switche) nieposiadających tzw.
wtyku na kablu bez uwzgl�dnie- uplinka, naleły w kablu skrzyło-
nia skr�ce� par przewod�w. Taki waĘ pary TX z RX. W takim przy-
kabel na kr�tkich odcinkach b�- padku z jednej strony zaciskamy
dzie działaĘ poprawnie, jednak wtyczk� według standardu A,
dla dłułszych połącze� mołe spra- a z drugiej strony według standar-
wiaĘ wiele kłopot�w. du B. Kabel ze skrzyłowanymi
Standard 10Base-T i 100Base- parami nosi nazw� kabla krosowa-
TX określa maksymalną długośĘ nego. Wałne jest, by pary łączyły
kabla połączeniowego do 100 m. wyjścia (TX) jednego urządzenia
W praktyce dośĘ cz�sto dystans z wejściami (RX) drugiego.
ten jest przekraczany, i w takich
przypadkach pewne zaciśni�cie Opis budowy
wtyczki jest szczeg�lnie istotne. Schemat elektryczny testera
Jak mołna zauwałyĘ na rys. 1, przedstawiono na rys. 2. Tester
przewody o numerach 1 (TX+) i 2 składa si� z dw�ch cz�ści: płytki
(TX-) wyprowadzają sygnał z kar- gł�wnej i płytki terminatora. �Ser-
ty sieciowej, a przewody z nume- cem� testera jest mikrokontroler
rami 3 (RX+) i 6 (RX-) wprowa- PIC16F627, kt�ry wyposałono
dzają go do karty. WydawaĘ by w peryferie, dzi�ki kt�rym było
Elektronika Praktyczna 11/2002
21
Tester kabli UTP
stan baterii. W cz�ści pomiarowej
diody D4...D11 informują, kt�ra
z linii jest aktualnie testowana,
z wyjątkiem trybu 3, w kt�rym dio-
dy świecące informują o zwarciu
w danych parach (test jest przepro-
wadzany tylko na parach TX i RX).
JasnośĘ świecenia diod D4...D11
jest dobieranarezystorem R3. Rezys-
tory R4...R11 ograniczają prąd świe-
cenia diod LED D12...D19. Diody
D20...D35 zamykają obw�d do ma-
sy, kt�ra jest dost�pna na wszyst-
kich liniach nietestowanych w da-
nej chwili. Oznacza to, ił uszko-
dzenie kilku linii i tak pozwoli
zamknąĘ obw�d przez pozostałe
nietestowane i nieuszkodzone linie.
Prześled�my kilka mołliwych
przypadk�w z ułyciem terminato-
ra, tzn. z jednej strony przewodu
�wpi�ty� jest układ gł�wny tes-
tera, a z drugiej terminator:
Rys. 1. Opis kolejności dołączenia przewodów w złączu RJ45
- kabel jest sprawny - mikrokon-
troler podaje na kolejne linie
mołliwe uproszczenie sprz�towej Układ zasilany jest z trzech ba- testowanego kabla poziom wyso-
cz�ści testera. Bardzo ułytecznym terii R6, kt�re zapewniają dośĘ ki, w efekcie czego diody na
blokiem jest wewn�trzny generator długą jego prac�. Tester posiada terminatorze zapalają si� kolejno,
RC, kt�ry w prezentowanym funkcje automatycznego wyłącze- - zamiana kolejności przewod�w -
testerze, w kt�rym dokładne od- nia, jełeli nie zostanie przyciśni�ty diody LED na terminatorze za-
mierzanie czasu nie jest istotne, przycisk przez czas dłułszy nił 30 palają si� nie po kolei,
eliminuje zastosowanie rezonatora min. Stan rozładowania baterii syg- - przerwa linii - dioda LED od-
kwarcowego i zwi�ksza liczb� do- nalizowany jest miganiem diod powiadająca uszkodzonej linii
st�pnych wyprowadze�. Kolejnym LED D1...D3. W stanie uśpienia nie zostaje zapalona,
udogodnieniem jest wewn�trzny układ pobiera prąd poniłej 1 �A, - zwarcie pomi�dzy liniami - diody
układ zerujący, kt�ry po włączeniu co pozwala na rezygnacj� z odłą- LED odpowiadające zwartym li-
zasilania generuje wewn�trzny syg- czania napi�cia zasilania i pełną niom nie świecą; zwarcie linii
nał zerujący o czasie trwania około kontrol� testera tylko jednym przy- powoduje zwarcie poziomu wyso-
72 ms. Wewn�trzna pami�Ę EEP- ciskiem. Rezystor R1 ogranicza prąd kiego do poziomu niskiego, kt�ry
ROM mikrokontrolera pozwala za diod LED D1...D3. Jest to tylko jest w tym wypadku �silniejszy�.
zapami�tanie ustawie� szybkości jeden rezystor, poniewał w normal-
testowania, co oznacza, łe wymia- nej pracy mołe świeciĘ tylko jedna Montał testera
na baterii nie wiąłe si� z koniecz- z diod. Wyjątkowym przypadkiem Schemat montałowy obydwu
nością ponownego ustawiania tej jest rozładowanie baterii. WartośĘ płytek testera pokazano na rys. 4.
szybkości. Wbudowany kompara- rezystancji R2 dobrano tak, łeby Montał nie wymaga specjalnych
tor ze �r�dłem referencyjnym ograniczyĘ prąd, kt�ry m�głby po- umiej�tności, a zastosowanie mikro-
umołliwia kontrolowanie stanu ba- płynąĘ przez kt�rąś z diod D1...D3 kontrolera pozwoliło na zminimali-
terii. Wewn�trzne podciągni�cie (do masy układu) i zniszczyĘ ją. zowanie liczby stosowanych ele-
do napi�cia zasilania eliminuje Wyprowadzenie 18 (RA1) ukła- ment�w. Warto zadbaĘ o zamkni�cie
zewn�trzny rezystor umołliwiający du US1 jest w tym testerze wej- obydwu płytek testera w obudo-
odczyt stanu przycisku słułącego ściem komparatora, kt�ry por�wnu- wach, kt�re zapobiegną jego uszko-
do zmiany trybu pracy. je spadek napi�cia na świecącej si� dzeniu podczas prac montałowych.
Tester mołe pracowaĘ w kilku diodzie LED (gdy świeci tylko
trybach. Włączenie, wyłączenie jedna) z napi�ciem ustawionym Obsługa
i zmian� trybu pracy umołliwia w wewn�trznym �r�dle referencyj- Podstawowe tryby pracy wiąłą
jeden przycisk. Takie rozwiązanie nym. Łr�dło referencyjne jest si� z wykorzystaniem terminatora.
mołe wydawaĘ si� uciąłliwe, jed- w istocie programowalnym dzielni- Testowanie kabla polega na zapi�-
nak w praktyce dośĘ szybko mołna kiem rezystorowym. Napi�cie z te- ciu po jednej stronie cz�ści gł�w-
si� do tego przyzwyczaiĘ. Informa- go dzielnika jest wprost proporcjo- nej testera, wybraniu trybu pracy
cja o aktualnym trybie pracy nalne do napi�cia baterii. Napi�cie i załołeniu terminatora po drugiej
prezentowana jest na trzech dio- na włączonej diodzie LED jest stronie. Obserwacja kolejności za-
dach LED D1...D3. Na rys. 3 w przybliłeniu niezalełne od na- palających si� (lub nie) diod
przedstawiono graf przejśĘ pomi�- pi�cia zasilania. Takie por�wnanie pozwala stwierdziĘ poprawnośĘ
dzy poszczeg�lnymi trybami pracy. pozwala dośĘ łatwo kontrolowaĘ montału.
Elektronika Praktyczna 11/2002
22
Tester kabli UTP
Rys. 2. Schemat elektryczny testera
Tryb1 - automatyczne spraw- dem wejściowym kałdego urządze- umołliwia jednoczesną obserwa-
dzanie normalnego (prostego) kab- nia sieciowego jest transformator cj� wszystkich przewod�w. Po-
la - w tym trybie diody termina- impulsowy, kt�ry dla składowej ziom wysoki pojawia si� na ko-
tora D12...D19 powinny si� zapa- stałej jest zwarciem. lejnych liniach odpowiednio szyb-
laĘ po kolei. Zmiana kolejności Tryb4 - r�czne testowanie po- ko, co daje złudzenie świecenia
świecenia świadczy o bł�dnej ko- szczeg�lnych przewod�w - podobnie wszystkich diod jednocześnie.
lejności w jednej z wtyczek. Brak Tryb1, jednak przejście do testowa- Tryb6 - ustawianie pr�dkości
świecenia sygnalizuje zwarcie lub nia kolejnej linii realizowane jest dla tryb�w automatycznych - mo-
rozwarcie testowanej linii. przez kr�tkie naciśniecie przycisku. łemy dostosowaĘ pr�dkośĘ testo-
Tryb2 - testowanie automatycz- Tryb5 - testowanie jednoczesne wania kolejnych linii dla tryb�w
ne kabla krosowanego - cz�śĘ wszystkich przewod�w - tryb ten automatycznych. Czas pomi�dzy
gł�wna testera wypracowuje taką
kolejnośĘ zapalania diod, by dio-
dy terminatora D12...D19 zapalały
si� po kolei. Brak świecenia syg-
nalizuje zwarcie lub rozwarcie
testowanej linii.
Tryb3 - testowanie podłączenia
kabla do urządzenia sieciowego -
tylko w tym trybie testowym nie
wykorzystujemy terminatora -
sprawdzane jest oddzielnie zwar-
cie pomi�dzy parami przewod�w
TX i RX. Jełeli drugi koniec kabla
jest włołony do urządzenia siecio-
wego (karta sieciowa, hub, switch),
to diody odpowiadające tym pa-
rom powinny świeciĘ. Dla pary TX
świecą si� diody D4 i D5, a dla
pary RX świecą si� diody D6 i D9.
Pozwala to sprawdziĘ obecnośĘ
takłe niewłączonego urządzenia
sieciowego znajdującego si� po
drugiej stronie kabla. Test ten
opiera si� na załołeniu, ił obwo-
Rys. 3. Sekwencja wyboru trybu pracy
Elektronika Praktyczna 11/2002
23
Tester kabli UTP
WYKAZ ELEMENTÓW
Płytka główna
Rezystory
R1, R3: 720&!
R2: 10k&!
R4...R11: 510&!
Kondensatory
C1: 100�F/16V
C2: 100nF
Półprzewodniki
US1: PIC16F627-04 zaprogramowany
D1...D11: dowolne diody LED
D20...D27: 1N4148
Różne
SW1: mikroprzełącznik
Rys. 4. Schemat montażowy testera
G1: gniazdo RJ45 do druku
Płytka terminatora
kr�tkimi naciśni�ciami przycisku z zaprogramowanym czasem zapa- Półprzewodniki
D12...D19: dowolne diody LED
jest czasem, po kt�rym nast�puje la kolejno diody D4...D12. Dioda
D28...D35: 1N4148
przejście do testowania kolejnej D3 świeci pulsująco po kałdej
Różne
linii. Po wyjściu z tego trybu czas zmianie diod D4...D12. Jełeli dru-
G2: gniazdo RJ45 do druku
zostaje zapisany w wewn�trznej gie naciśni�cie nie wystąpi w cza-
pami�ci EEPROM. Pomiar czasu, sie kr�tszym nił około 15 sekund,
czyli okres po pierwszym naciś- układ ko�czy pomiar czasu i za- Wzory płytek drukowanych w for-
ni�ciu przycisku, sygnalizowany pami�tuje jego poprzednią war- macie PDF są dost�pne w Internecie
jest ciągłym świeceniem diody tośĘ. pod adresem: http://www.ep.com.pl/
D3. Drugie przyciśni�cie powodu- Andrzej Michnik ?pdf/listopad02.htm oraz na płycie
je zgaszenie diody D3 i układ [e-mail] CD-EP11/2002B w katalogu PCB.
Elektronika Praktyczna 11/2002
24