确定对称连接器位置的方法

我有一对旧的，自定义的连接器对，将被大量的系统使用。这些连接器是母/父并且对称的，因为它们没有机械导向，无法让用户将其插入“正确”位置。

我无法以任何方式更改父设备和连接器。

4个引脚为：VCC GND Rx Tx。我的电源引脚上有高电压，Rx / Tx逻辑为5V。Rx / Tx时钟预设为特定值。

因此，可以通过4种可能的方式插入父连接器。

如果引脚“对齐”，则母亲为父亲提供低于1000V和低于100A的VCC。在此之前，设备可以通过5V的Rx和Tx进行通信（父连接器终端设备上有一个小的可充电电池）。

连接器和设备的外壳不导电。

我需要能够检测方向/父连接器的插入方式，以便能够正确中继电流和信号，以便无论连接器如何插入，设备都可以连接并通话。

做到这一点的最佳方法是什么？“最佳方式”是指最少数量的组件/ FET /继电器/二极管。我看着STM的L0类，可以使用任何类型的MCU。

NB：建议通过以下方式通过电动机沿母头连接器后面的机电装置以磁盘的形式旋转，以顺时针方向旋转90'（基本上最多进行4次“尝试”，直到信号正确对齐为止）为止。另一个渠道，我不是在寻找这种解决方案，而是需要固态的东西，而无需移动部件。

connector

— 尼克·M
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我想不出任何解决方案，除了扔掉那些连接器并购买新的，带键的连接器或外壳之外，不会花费更多的钱。

— Trevor_G

顺便说一句：您还有另一个未提及的问题。您还需要能够检测出何时将其拔出，以便某些白痴在打开电源后也无法拔出它，并旋转并重新插入

— 。– Trevor_G

您说这不能由于认证而更改，但是说实话，允许该连接器用于1000 V的任何“认证”值都小于零。我会走开。这是不值得死的，任何解决方法都将具有内在的风险。基本上没有任何方法可以证明微控制器（或其他任何东西）无法挂起并使电源处于危险状态。

— 伊万（Evan）

@NickM：（1）没人问，但是设备到底是什么？（2）为什么设计时没有极化连接器？（3）什么是串行协议？（4）您能否详细说明如何将TX / RX引用到GND？（5）您应该将此处提出的所有观点归纳为您的问题。

— 晶体管

当然。必须同时涉及高压，盐水和愚蠢的规定。特别是盐水。作为记录，我要说这是一个坏主意，以防有人被电死。

— peufeu

Answers:

由于您要插入的东西是相对于Tx线上的接地引脚施加电压（可能是Rx上的上拉电压），因此您应该能够使用以下电路作为起点。

原理图

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

一次将每个引脚拉至接地，然后检查哪些其他引脚向后驱动。您应该能够以这种方式找出哪个引脚是实际的接地引脚。知道这一点后，在打开适当的功率P-MOSFET之前，将TX / RX信号切换到正确的引脚（未显示）并验证通信。

一旦知道哪一个接地并接通电源，检测插头被拔出只需要监视Vcc线上的晶体管即可。

— 特雷弗
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您可以使用类似于两级桶形移位器的电路将信号旋转0、90、180或270度：

原理图

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

您可以将固态继电器或机械继电器用于开关。只有两个控制信号，允许对应于4种可能方向的4种可能设置。

要找到正确的方向，只需切换设置，直到获得有效的RX / TX信号。由于在找到正确的方向之前未启用高压电源，因此逻辑仅需处理rx / tx信号的+ -5V。一个简单的串联电阻和二极管钳就足够了。

（当然，如果高压错误地出现在错误的引脚上，则具有某种后备保护是明智的，但这足以解决另一个问题。）

— pa
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