Tester de Cablu UTP

Introducere

Proiectul are ca scop realizarea unui tester de cablu UTP (unshielded twisted pair), care sa decida tipul acestuia. De asemenea, se determina si daca acest cablu UTP este defect. Tipurile de sertizari identificate sunt:

Straight Through;
Crossover;
Rollover.

Se mai afiseaza Defect pentru un cablu defect.

Am pornit de la faptul ca in comert exista Tester-e de cabluri UTP, ca cel de mai jos:

Acest proiect a fost util atat in scop didactic, pentru ca am invatat practic cum se poate face o aplicatie folosind microcontroller-ul ATMega16, cat si pentru ca, existand pe piata un astfel de tester, el este folosit in domeniul retelelor de calculatoare. Neavand unul acasa cumparat, acest tool facut de mine imi este mie util pentru testarea cablurilor.

Un tester este util in doua situatii:

nu stim ce fel de cablu detinem;
nu stim exact daca problema este de la hardware (cablu mufat incorect) sau avem o problema de software.

Descriere Generalaă

Schema contine urmatoarele module:

placa de baza cu microcontroller-ul ATMega16;
2 mufe RJ-45 (Ethernet);
pe fiecare fir al mufei, cate un led in serie cu o rezistenta pentru a indica semnalul pe fir;
4 LED-uri pentru a marca tipul cablului.

Principiul de functionare este urmatorul:

se asteapta introducerea unui cablu
se trimite succesiv pe o un capat al cablului semnal cu un delay de 1 secunda
se receptioneaza in celalalt capat semalele si se verifica daca pana in momentul respectiv indeplineste conditia sa fie un anumit tip de cablu
se analizeaza ordinea de sosire pentru care putem avea:

Tipuri de cabluri:

1. Cablu STRAIGHT

1,2,3,4,5,6,7,8 → 1,2,3,4,5,6,7,8

2. Cablu CROSSOVER

1,2,3,4,5,6,7,8 → 3,6,1,7,8,2,4,5

3. Cablu ROLLOVER

1,2,3,4,5,6,7,8 → 8,7,6,5,4,3,2,1

In functie de cablu, se va aprinde un led care va indica tipul sau daca avem de-a face cu o mufare incorecta se va afisa Defect.

Hardware Design

Principiu de functionare: Capetele unui cablu sunt introduse in cele doua mufe RJ-45, iar in acel moment semnalele incep sa fie trimise pe fiecare dintre firele acestuia. La trimiterea semnalului, se aprinde led-ul corespunzator firului in sender. Daca in celalalt capat al cablului se primeste un semnal, inseamna ca transmisia a decurs corect si firul nu este intrerupt, asadar se aprinde led-ul corespunzator firului in care s-a facut receptia.

Daca, in timpul testului, se intrerupe cumva (cablul este scos, sau un fi nu conduce), se decide ca avem un cablu defect si se aprinde LED-ul defect.

In final, daca transmisiile pe fiecare dintre cele 8 fire a decurs corect, se arpinde led-ul care indica tipul cablului, adica Straight, Rollover sau Crossover. In cazul in care unul sau mai multe fire sunt intrerupte sau tipul cablului nu este recunoscut se aprinde led-ul Defect.

* Am utilizat urmatoarele componente:

Componente	Nr. Bucati
Leduri	20
Rezistente 1kΩ	16
Mufe RJ-45	2
Placuta de test	1
Banda conductoare	2

Schema Electrica:

Am folosit pentru sender Pinii PA ai microcontroller-ului, iar pentru receiver pinii PC. Pentru a afisa tipul cablului ai molosit pinii PD.

Software Design

Linux 64 bits (Ubuntu 11.10) Descrierea codului aplicaţiei (firmware):

Linux 64 bits (Ubuntu 11.10)
compilator avr-gcc avr-libc
libusb++-dev

Programul este realizat în C si este scris pe placuta cu ajutorul utilitarului AVRUSBBoot compilat pentru Linux 64 bits de la sursa de mine pentru ca nu am reusit sa folosesc Windows deoarece am o masina pe 64 de biti.

Rezultate Obţinute

Am reusit sa termin proiectul. Dificultatea principala la acest proiect este lipirea multor fire pentru fiecare fir din cablul utp. Am folosit bezni de fire pentru acest lucru. In pozele de mai jos si in video-ul atasat puteti vedea rezultatele obtinute:

Tester-ul se afla in asteptarea inserarii unui cablu:

Tester-ul testeaza cablul:

Tester-ul a decis ca avem un cablu Straight Through:

Atasez si un video care ilustreaza functionarea tester-ului:

Demonstratie video Tester cablu UTP

Concluzii

Din acest proiect am invatat intr-un mod practic o groaza de lucruri, atat pentru partea de hardware, cat si pe partea de software. Partea hardware a reprezentat mai mult din proiect decat software, ca efort si ca timp. La partea software, am intampinat dificultati in a configura calculatorul sa poata comunica cu placuta, deoarece aveam Windows 7 pe 64 bits. Inca o data, Linux-ul a fost salvator. Chiar daca aveam Linux tot pe 64 bits, mi-am build-uit eu prorpiul bootloader si am reusit sa comunic cu placuta si sa ii flash-uiesc programul.