Sähköasennusten ja verkkokaapelointien parissa työskennellessä törmää usein tarpeeseen tarkistaa, onko RJ45-kaapeli kytketty oikein. Markkinoilla on valmiita kaapelitestereitä, mutta ne eivät aina tarjoa kaikkia ominaisuuksia, joita itse kaipaisin – ja toisaalta, minua kiinnostaa rakentaa oma ratkaisu. Tässä projektissa tavoitteena on kehittää ESP32-pohjainen kaapelitesteri, joka pystyy tunnistamaan kaapeloinnin oikeellisuuden ilman, että yksittäisen johtimen puuttuminen estää mittausta.
Projektin lähtökohtana on, että testeri koostuu kahdesta yksiköstä:
- Lähettävä yksikkö, joka syöttää testisignaalin yksitellen jokaiselle johdolle.
- Vastaanottava yksikkö, joka tunnistaa, mistä johdosta signaali saapuu ja raportoi sen testitilanteessa.
Tavoitteena on, että laite tunnistaa oikeat ja väärät kytkennät, havaitsee rikkinäiset johtimet sekä mahdollisesti ristikytkennät, ilman että järjestelmä edellyttää yhteistä maatasoa.
Kommunikointimenetelmien pohdintaa
Kaapelitestereissä on useita mahdollisia tapoja kommunikoida, ja olen käynyt läpi erilaisia vaihtoehtoja:
- ESP-NOW / WiFi-yhteys
- Voisin toteuttaa kommunikoinnin täysin langattomasti ESP-NOW-protokollan avulla.
- Haittapuolena on, että tämä edellyttäisi jatkuvaa langatonta yhteyttä, mikä ei ole optimaalisin tapa kaapelien fyysisen kytkennän tarkistamiseen.
- Perinteinen jännitteen syöttö johtimeen ja tunnistus toisessa päässä
- Yksinkertainen lähestymistapa, jossa lähettävä yksikkö syöttää yksitellen jännitettä jokaiseen johtimeen ja vastaanottava yksikkö tarkistaa, mistä johtimesta signaali saapuu.
- Ongelmaksi muodostuu, että jos yksi johto puuttuu, testeri ei välttämättä pysty päättelemään tilannetta täydellisesti.
- Diodikytkentäinen loopback-adapteri
- Voisin käyttää diodikytkentöjä niin, että kaapeliparin sisällä olisi eräänlainen automaattinen reititys.
- Ongelmaksi jää, että jos kaksi johdinta on väärässä järjestyksessä tai menee ristiin, testerin on vaikea havaita tätä tilannetta.
- Kapasitiivinen tunnistus
- Tämä on yksi lupaavimmista vaihtoehdoista: lähettävä yksikkö voisi syöttää signaalin johonkin johtimeen, ja vastaanottava yksikkö voisi tunnistaa kapasitiivisesti, mihin johdosta signaali palaa.
- Tämä mahdollistaisi testauksen ilman yhteistä maata, mikä tekee ratkaisusta erittäin joustavan.
Tavoitteena mahdollisimman yksinkertainen laite
Haluan toteuttaa projektin mahdollisimman vähillä komponenteilla. Tämä tarkoittaa, että käytössä on vain:
✅ Kaksi ESP32-piiriä (lähettävä ja vastaanottava yksikkö)
✅ RJ45-liittimet ja liitäntäosat
✅ Kotelointi ja virtalähde (akku tai USB-virta)
✅ Mahdollisesti muutama lisäkomponentti, jos se parantaa toimintaa
Ideaalitilanteessa kaikki testaus tapahtuu pelkästään ESP32:n sisäänrakennettujen ominaisuuksien avulla, eikä ulkoisia piirejä tai monimutkaisia kytkentöjä tarvita.
Seuraavat askeleet projektissa
🔹 Testaan ensin kapasitiivista tunnistusta – voiko ESP32 tunnistaa kaapelissa kulkevan signaalin ilman suoraa yhteyttä?
🔹 Rakennan ensimmäisen prototyypin, jossa ESP32 lähettää ja vastaanottaa signaalia testikaapelin kautta.
🔹 Pohdin, millainen käyttöliittymä olisi järkevä – voisiko tulokset esittää OLED-näytöllä vai olisiko mobiilisovellus tai web-käyttöliittymä parempi ratkaisu?
🔹 Testaan eri kaapelipituuksia – miten järjestelmä toimii lyhyillä vs. pitkillä kaapeleilla (esim. 50 m)?
Lopuksi – mitä tästä voi oppia?
Tämä projekti on mielenkiintoinen, koska se vaatii sähköisten ilmiöiden syvällistä ymmärtämistä, mutta samalla käytännön soveltamista. RJ45-kaapelin testaus ei sinänsä ole monimutkainen ongelma, mutta jos haluaa tehdä sen mahdollisimman vähillä komponenteilla ja ilman yhteistä maatasoa, se tuo mukanaan uusia haasteita.
Olen huomannut, että tekoälyn avulla voi saada hyviä ideoita, mutta sen ehdotukset eivät aina ole täydellisiä. Esimerkiksi diodikytkennän kanssa tekoäly ei hahmottanut, että tietyt signaalit voivat kulkea väärään suuntaan ja sotkea mittaustulokset. Siksi oma looginen ajattelu ja testaaminen on tärkeää.
Tulen päivittämään tätä projektia sitä mukaa, kun kehitys etenee ja ratkaisut tarkentuvat. Jatketaan oppimista ja kehittämistä!