Глава 6. Есть контакт! Подключаемся к портам NXT
 | Просмотров: 6 417

Как Вы наверняка уже заметили, розетки портов NXT и вилки стандартных NXT-кабелей выглядят слегка не так, как привычные всем телефонные или сетевые. Хоть розетки и штекеры NXT очень похожи на стандартные телефонные соединители RJ-12 с шестью контактами, но между ними есть одно серьёзное отличие. Замок на них смещён к краю (к правому, если держать кабель проводом вниз и замком к себе), в отличие от обычных RJ-12, у которых замок ровно посередине. Учтите, что в природе существуют вилки и розетки, известные как DEC, у которых замок также смещён к краю, но в противоположную сторону. На рисунке 6-1 показан кабель с разъёмом NXT, и стандартный RJ-12.

Рисунок 6-1.

Рисунок 6-1. Слева – вилка RJ-12, справа – NXT

Все эти премудрости с замками неспроста. Если бы вилки от телефонов подходили к розеткам NXT, все кому не лень начали бы использовать обычные телефонные кабели, что в итоге закончилось бы рекламациями в компанию LEGO по поводу «не работает», «сгорел порт» и т.д. и т.п. А так – «используйте только оригинальные кабели NXT, и будет вам счастье». Но счастья, как обычно, не хватает, и желание удлинить кабели или подключить самодельные датчики и устройства время от времени возникает даже у самых ленивых. В результате найдено несколько вариантов решения этой проблемы.

■ Изготовление настоящих кабелей NXT

Как бы ни старались в компании LEGO продать нам набор из нескольких кусков провода с обжатыми нестандартными вилками по негуманной цене, есть более экономичные варианты.
Чтобы не путаться в терминах, давайте договоримся сразу, что словом «кабель» я буду называть готовую конструкцию из провода с вилками или разъёмами на концах, а словом «провод» - именно провод (хотя продавцы называют его кабелем) без разъёмов. Одна из жил многожильного провода будет называться «жила» или «проводник». Теперь, когда с терминами разобрались, приступим к делу.
В первую очередь, для изготовления NXT-кабеля Вам потребуется 6-жильный плоский телефонный провод, показанный на рисунке 6-2.

Рисунок 6-2.

Рисунок 6-2. 6-жильный провод, идеально подходящий для изготовления кабеля NXT

В основном такой провод используется для подключения системных телефонов, с которых осуществляется программирования АТС. Обычный телефонный провод содержит всего два или четыре проводника, и для изготовления полноценного NXT-кабеля не подходит. Чтобы не кривить душой, признаюсь, что для простых самодельных датчиков вполне достаточно двух или четырёхжильного кабеля, особенно, если Вы планируете присоединить этот кабель к датчику напрямую, без розетки.
Наверняка у Вас возникнет искушение использовать плоский многожильный кабель вроде того, которым подключается флоппи-дисковод в компьютере. Спешу Вас разочаровать, ничего хорошего из этой затеи не выйдет, потому что кабель для флопповода имеет шаг 1.27 мм между проводниками, и попросту не войдёт в вилку. 80-проводный IDE-кабель для подключения жестких дисков также не подходит, его шаг 0.635 мм. Единственный вид плоского провода, который можно использовать – с шагом проводников 1 мм. На рисунке 6-3 хорошо видна разница между проводом для флоппи-дисковода (1), 80-жильным проводом IDE (2), и «правильным» проводом с шагом 1 мм (3).

Рисунок 6-3.

Рисунок 6-3. Плоские кабели с разным шагом проводников

В продаже плоский провод с шагом 1 мм мне не встречался, но точно известно, что его выпускает компания 3M (код продукта 3625). Если нужный провод всё же удалось найти, то можно переходить ко второму пункту, то есть заказать вилки NXT (см. рисунок 6-4) на сайте mindsensors.com или на аукционе ebay.com. Обычно их продают упаковками по 10, 50 или 100 штук, берите, сколько посчитаете нужным. Розетки, совместимые с кабелями NXT, можно приобрести там же, но это уже для тонких ценителей и перфекционистов. В большинстве случаев можно ограничиться только вилками и припаивать второй конец кабеля прямо к плате датчика и деталям, или использовать клеммные колодки, как это описано ближе к концу главы.

Рисунок 6-4.

Рисунок 6-4. Вилки NXT

Чтобы иметь возможность обжимать такие вилки, нужно взять инструмент для обжима RJ-12 и немного доработать его. Как это сделать, подробно рассказано в статье на сайте Филиппе Харбейна, я же ограничусь кратким общим описанием. В том месте инструмента, куда вставляется вилка перед обжимом, есть накладка с выемкой посередине, в которую как раз и попадает замок стандартной вилки. Эту накладку необходимо подпилить так, чтобы вилка со смещённым замком тоже могла войти – то есть нужно расширить выемку влево (см. рисунок 6-5).

Рисунок 6-5.

Рисунок 6-5. Модифицированный инструмент для обжима RJ-12

Если Вам удалось добыть нужный кабель, правильные вилки и обжимку, дальше можете не читать – всё, что требуется для счастья, у Вас уже есть. Остальным неудачникам и техноманьякам предлагаются на выбор ещё два варианта изготовления вилок.

■ Переделка стандартных вилок

Если Вы не можете приобрести вилки NXT, или вам жалко на них тратить деньги, или вас непреодолимо тянет изготовить их самостоятельно, то Вы можете сделать их из стандартных вилок RJ-12 по одной из инструкций, изложенных далее. Если подходить с точки зрения стандартов, вилок и розеток RJ-12 вообще-то не существует, под этим обозначением имеют в виду 6-и позиционные 6-и контактные вилки, которые по стандарту называются RJ-25 или 6p6c. Однако в магазине скорее всего их назовут RJ-12. Будьте внимательны при выборе вилок и кабелей для переделки, проверяйте именно количество контактов. Нужная нам вилка имеет шесть контактов, тогда как RJ-14 ( 6p4c, стандартный телефонный кабель) – только четыре, при тех же шести местах под контакты. RJ-9 (4p4c или 4p2c) имеет всего четыре или два контакта при четырёх местах, и меньшую ширину, а RJ-45 – восемь контактов, при этом его ширина больше, чем нужно (см. рисунок 6-6).

Рисунок 6-6.

Рисунок 6-6. Из всех этих вилок только 6p6c подходят для переделки под гнездо NXT

Как говорится, при всём богатстве выбора, другой альтернативы нет – для переделки подходят только полноценные 6p6c, они же RJ-25, они же RJ-12. В дальнейшем я буду называть эти вилки RJ-12, чтобы не путать народ и не обижать Фило, который в своей статье и книге упорно называет эти вилки и инструмент для них RJ-12.

■ Простейший способ – метод «синей изоленты»

Этот метод самый простой, и подходит тем, у кого есть готовый кабель с вилками на концах, или новые вилки RJ-12. Обожмите вилку на кабеле (надеюсь, не нужно Вас учить, как это делается), или возьмите готовый кабель. Уверяю Вас, пилить обжатую вилку будет гораздо удобнее. Отломите замок от вилки и подточите вилку с помощью напильника, как это показано на рисунке 6-7.

Рисунок 6-7.

Рисунок 6-7. Спиливаем остатки замка и выступ на торце вилки

Затем оберните вилку прозрачной липкой лентой (скотчем) так, чтобы она входила в гнездо NXT с некоторым усилием. Эта операция показана на рисунке 6-8. Липкая лента должна быть наклеена с боков и сверху, и не должна закрывать контакты, расположенные снизу.

Рисунок 6-8.

Рисунок 6-8. Увеличиваем толщину вилки с помощью липкой ленты

Хоть в подзаголовке и присутствует «синяя изолента», она вряд ли подойдёт для обклейки вилки, но отъявленные экстремалы могут попробовать (не забудьте сообщить о результате). Этот метод предельно прост, но не очень надёжен, так как отсутствие замка позволяет достаточно легко вытянуть вилку из гнезда, потянув за провод.

■ Сложный способ – микрохирургия подручными средствами

Этот метод переделки RJ-12 придумал Фило (Филиппе Харбейн, если забыли). Метод более сложный, но результат получается гораздо лучше. Если у Вас есть соответствующий инструмент (дремель, лобзик с пилками по металлу, или ножовка с тонким полотном), и руки растут из правильных мест, то можно воспользоваться инструкцией с сайта Фило, или прочитать дальше. Для получения вилки NXT из вилки RJ-12, нужно аккуратно отпилить замок, подточить его по размеру, примеряя к розетке на блоке NXT или датчике, и приклеить в правильном месте. Распиленная вилка RJ-12 показана на рисунке 6-9, подгонка замка - на рисунке 6-10, окончательный результат – на рисунке 6-11.

Рисунок 6-9.

Рисунок 6-9. Вилка RJ-12 с отпиленным замком

Фило рекомендует отпиливать замок тонкой дисковой фрезой, зажатой в дремеле. Подозреваю, что до получения приемлемого результата придётся несколько раз потренироваться и испортить не одну вилку.

Рисунок 6-10.

Рисунок 6-10. Подпиливаем и примеряем замок

Клеить замок рекомендуется обычной эпоксидкой, имеющей время отвердения около двух часов. Никаких суперклеев и быстросохнущих составов – поверхность склеивания очень маленькая, и замок сразу же отвалится. Только старый добрый двухкомпонентный эпоксидный клей.

Рисунок 6-11.

Рисунок 6-11. Вилка RJ-12 с приклееным замком (слева), и оригинальная вилка NXT (справа)

Если вам удалось не отпилить себе пальцы в процессе работы, и вилка, изготовленная Вами по этой инструкции, нормально вставляется в гнездо и держится там – поздравляю, вы один из немногих счастливых обладателей прямых рук и хорошего инструмента.

■ Два из одного – режем оригинальные кабели

Слабонервных прошу дальше не читать, так как речь пойдёт об откровенном вандализме. Мало того, что Вам придётся купить дополнительный набор оригинальных кабелей NXT (около 30$ плюс доставка). Чтобы иметь возможность подключить самодельные датчики, Майкл и Филиппе предлагают разрезать эти весьма недешёвые кабели пополам. В результате Вы получите по два готовых кабеля с вилками для подключения самодельных устройств. Внешняя изоляция кабеля достаточно жесткая и резать её нужно с осторожностью, чтобы не повредить изоляцию внутренних проводников. Вот пошаговая инструкция:
1. Надрежьте и удалите примерно 5 см внешней изоляции с провода, как показано на рисунке 6-12, слева. Будьте очень осторожны, не порежьтесь, и не повредите изоляцию на внутренних проводах. После снятия изоляции вы увидите шесть цветных проводов (на рисунке 6-12, справа), слева направо: синий, жёлтый, зелёный, красный, чёрный и белый (да-да, на чёрно-белом фото это особенно хорошо заметно).

Рисунок 6-12.

Рисунок 6-12. Шаг 1 – надрезаем внешнюю изоляцию и снимаем её

2. Зачистите все провода, или только те из них, которые будут нужны для подключения. Эта операция показана на рисунке 6-13.

Рисунок 6-13.

Рисунок 6-13. Шаг 2 – снимаем изоляцию с проводов

3. Если Вы хотите присоединить провода к клеммной колодке, загните зачищенную часть проводов назад (см. рисунок 6-14). Это единственный хороший способ, потому что изоляция, подложенная под провод в винтовой зажим, не дает проводам оборваться в момент закручивания винта, или в дальнейшем, если вы случайно потянете за провод.

Рисунок 6-14.

Рисунок 6-14. Шаг 3 – загибаем зачищенные концы проводов назад

4. Зажмите провода винтами в клеммной колодке, как показано на рисунке 6-15 слева. Должно получиться так, как показано на том же рисунке, справа.

Рисунок 6-15.

Рисунок 6-15. Шаг 4 – зажимаем провода в клеммной колодке, наслаждаемся результатом

5. Теперь вы можете подсоединить любые провода, которые Вам нужны (см рисунок 6-16), чтобы удлинить кабель, или подключить самодельный датчик.

Рисунок 6-16.

Рисунок 6-16. Готовый коммутационный блок с клеммной колодкой

■ Клеммная колодка для пассивных датчиков

Это упрощенный вариант, используемый для пассивных датчиков, которым нужны только 1-й и 2-й (белый и чёрный) провод. Вы можете использовать трёхконтактную колодку, чтобы получить дополнительную точку для соединения, как показано на рисунке 6-17, слева.

Рисунок 6-17.

Рисунок 6-17. Клеммная колодка для подключения пассивных датчиков

Справа на рисунке 6-17 Вы можете видеть пример использования дополнительной точки подключения в конструкции простейшего температурного датчика (который будет описан в одной из следующих глав).

■ Вариант для самых ленивых

Ну, и в завершении, чтобы Вы не думали, что всё настолько плохо, сообщу, что кроме набора оригинальных кабелей LEGO 8529 kit, можно приобрести готовые совместимые кабели от сторонних производителей – HiTechnic NWS1000 kit, содержащий 4 кабеля различной длины: 12см (4.75"),16 см (6.3"), 70см (27.6") и 90см (35.4"), а также набор Mindsensors Flexi-Cables, в который входит 4 кабеля стандартной длины: один 20см (8.5”), два 35см (14.5”) и один 50cm (18.5”) (см. рисунок 6-18).

Рисунок 6-18.

Рисунок 6-18. Кабели LEGO 8529, Mindsensors Flexi-Cables

Набор кабелей LEGO стоит около 30$, и в точности соответствует тому пакетику с семью кабелями разной длины, который идёт в наборе NXT 2.0. Кабели HiTechnic практически ничем не отличаются от оригинальных, за исключением длины и более вменяемого ценника (около 6.5$ за 4 штуки). Кабели от Mindsensors стоят около 10$ за комплект из 4 кабелей, и имеют одну интересную особенность – они более тонкие и более гибкие, чем оригинальные кабели LEGO, по причине того, что изготовлены из плоского многожильного провода с шагом 1мм (см выше про провод 3М - 3625). Бывают случаи, когда толстые «родные» кабели очень неудобно прокладывать или крепить, вот тут-то и пригодятся гибкие заменители. Кроме этого, компания Mindsensors продаёт на заказ гибкие кабели любой длины – от 20 см до 10 метров, под любые задачи и модели.