Testadores de cabos de rede SC8108 e Puneng PN-8108

NetworkCableTesters_PN-8108_SC8108_ryan.com.br

Além do básico que é checar se o cabo está crimpado corretamente este tipo de aparelho tem um recurso impressionante: ele mede o comprimento do cabo. Mais que isso: ele mede o comprimento de cada par do cabo. Assim é possível saber:

  • Se o cabo foi cortado e onde;
  • Se algum par foi danificado e onde;
  • Se o cabo é longo demais.

Alimentação

O aparelho tem um consumo de 16mA (de acordo com o manual) e é alimentado por quatro pilhas AA, o que eu hoje em dia acho muito inconveniente. Precisar de duas desse tipo é o meu limite. E o fato disso criar oito possíveis pontos de mau contato não ajuda, mas poderia ser pior: eu gosto ainda menos de baterias de 9V. Opera normalmente também com quatro baterias NiMh.

Resultado de meus testes:

  • 4.0V – Não liga.
  • 4.4V – Liga, mas texto mal é visível na tela
  • 4.6V – Texto mais visível
  • 4.8V – Texto já parece completamente visível

Qualquer dia desses eu vou acabar colocando um jack USB no aparelho para ter a opção de alimentá-lo usando o mesmo “power bank” que uso para carregar meu celular.


A eletrônica

O aparelho é muito difícil de abrir quando você não sabe como. Eu provoquei pequenos danos externos e internos ao meu PN-8108 tentando forçar a abertura até descobrir que ele é fechado por parafusos ocultos em orifícios selados por cilindros de plástico, que parecem “pezinhos” que por não saírem de jeito nenhum você acredita que sejam parte da carcaça do fundo. O único modo aparente de desbloquear o caminho até os parafusos é perfurar esses cilindros.

A foto abaixo é do interior do Puneng PN-8108. O SC8108, de outro fabricante, opera da mesma forma (eu tenho ambos) e por isso eu suponho que seja quase idêntico por dentro.

Network_Cable_Tester_Puneng_PN-8108_DSC02242_3_700_ryan.com.br

 

O display é alfanumérico de 16 colunas e 4 linhas e a disposição dos pinos me faz crer que seja compatível com o padrão hitachi HD44780. Porém ainda assim seria um tanto difícil conseguir substituto exato para o display porque o formato não é tão comum. O que você encontra às pencas no mercado por causa do Arduino são displays 20×4 e 16×2, mas não 16×4. O display tem backlight que você opera por um botão.

Toda a inteligência está no enorme microcontrolador de 40 pinos Atmel AT89S52 (opera de 4V a 5.5V). Se este der defeito o aparelho provavelmente vai para a sucata, porque aí está o programa e embora seja possível comprar um “virgem” por R$10 no Mercado Livre, não faço idéia de como implementar o algoritmo que mede o comprimento dos cabos, mesmo que eu levantasse todo o diagrama. Os outros componentes relevantes estão no fundo e são todos circuitos integrados lógicos comuns fáceis de adquirir:

  • HCF4051 (3x) – multiplexador/demultiplexador analógico de 8 canais – opera com no mínimo 3V;
  • HCF4052 – multiplexador/demultiplexador analógico de 4 canais duplo – opera com no mínimo 3V;
  • 74HC00 (2x) – quatro portas NAND de duas entradas – opera com no mínimo 2V;
  • 74HC373 (2x) – Latch transparente tipo-d tri-state com 8 portas – opera com no mínimo 2V;
  • 74HC4040 –  contador ripple binário de 12 estágios – opera com no mínimo 2V.

A necessidade do microcontrolador acaba definindo até onde as baterias podem descarregar antes do aparelho deixar de funcionar. Note que o microcontrolador deve operar com até 5.5V mas quatro pilhas AA novas podem dar até 1.6×4 = 6.4V. Para evitar dano, a tensão de alimentação de todos os circuitos integrados é regulada pelo conjunto de diodo e transistor Q1 e D2.

Diagrama parcial

Clique na imagem para ver em tamanho real e legível

puneng_pn-8018_schematic_partial

Detalhe do circuito de alimentação:

puneng_pn-8018_schematic_partial_power

Os dois diodos, marcados D3, ligados a R18 são o mesmo componente. Possivelmente um MMBD4148SE.

Ao apertar o botão Power, Q3 conduz o que faz Q4 conduzir e manter Q3 conduzindo através de R12. O aparelho é desligado pela atuação de Q5, que pelo que entendi ocorre em duas situações:

  • Após um intervalo de 30 minutos ligado, o microcontrolador manda um sinal de desligamento via C11;
  • Ao apertarmos de novo o botão Power o microcontrolador sente isso no pino 7 (através de R19) e comanda o desligamento também via C11

Ou seja: o desligamento sempre depende do microcontrolador.

A tensão +B é um pouco menor que VBAT por causa da queda em Q4 e a tensão em +C é regulada em torno de 4.1V (a tensão do zener D2 menos a queda de tensão na junção base-emissor de Q1)

O meu PN-8108 não ligava mais e após levantar o esquema levei apenas alguns minutos para descobrir que era Q3 que estava com defeito. Após a substituição por um transistor NPN de uso geral 2N3904 o problema foi resolvido.

Network_Cable_Tester_Puneng_PN-8108_DSC02268_detail_Q3fix.ryan.com.br

Terminadores

Para medição de comprimento não é necessário haver nada na outra extremidade do cabo. Para outros testes o aparelho requer que um terminador especial chamado de “wiremap adapter” seja colocado na outra ponta. Para abrir o terminador basta remover o parafuso que está oculto sob a etiqueta e desencaixar.

Você pode ter até 8 terminadores que o aparelho é capaz de distinguir entre eles e dizer que cabo você está testando. Eu não consegui adquirir os outros sete por um preço razoável mas adiante eu explico o necessário para fabricá-los. Isso só faz falta realmente quando você está sozinho identificando um grande número de cabos.

A eletrônica do terminador é simples:

Network_Cable_Tester_Puneng_PN-8108_Wiremap_Adapter_DSC02267_700_ryan.com.br

Network_Cable_Tester_Puneng_PN-8108_Wiremap_Adapter_DSC02265_700_ryan.com.br

Diagrama

puneng_pn-8018_wiremap_adapter_schematic

A placa tem dois componentes que não aparecem no diagrama: D105 e D106 (provavelmente um zener), porque eles são conectados apenas às ilhas de solda no fundo e mais nada. Dependendo das ligações que você faz com essas ilhas de solda você muda o ID do terminador, conforme imagem abaixo:

Network_Cable_Tester_Puneng_PN-8108_WiremapAdapter_DSC02265_solderpads

A lógica é a seguinte:

São sempre três jumpers de solda, mas os dois primeiros (sempre 2,3 ou 1,4) apenas definem a polaridade da série com os dois diodos. Ligando 2 e 3 é uma polaridade e ligando 1 e 4 a polaridade inverte, mas uma ponta é sempre ligada ao pino 1 do conector RJ45. O último jumper define se a outra ponta da série vai ficar ligada aos terminais 3, 4, 5 ou 6 do conector RJ45.

Você não precisa fazer as ligações referentes a ID1. Nenhum jumper dá o mesmo resultado.

A informação necessária pra deduzir isso foi obtida nos comentários deste blog russo, que por sua vez foi dica do leitor João Batista nos comentários deste post.

Nesta outra versão do esquema eu tento deixar o papel dos dois diodos mais fácil de entender:

puneng_pn-8018_wiremap_adapter_schematic_2

O BIP

O terminador emite um bip periódico quando o testador é plugado na outra extremidade que é útil quando você está trabalhando em dupla mas pode deixar outras pessoas desconcertadas sem saber de onde o som vem. Geralmente você pluga o terminador primeiro porque ele não tem qualquer indicação visual e se encaminha para a outra ponta do cabo com o testador. Quando você chega lá minutos depois e o pluga no cabo o terminador começa a emitir o bip. O intervalo entre bips não é curto o bastante para ser irritante, mas é longo o bastante para dificultar muito a localização de sua origem. Já ocorreu uma vez de eu mesmo voltar ao recinto e por um minuto ficar imaginando de onde vinha o bip. Eu conheço um celular que faz a mesma coisa quando a bateria está com carga baixa e é de deixar você maluco.

33 comentários
  • João Batista - 30 Comentários

    Eu acho que você ( ou o equipamento ) pode identificar os outros terminadores via os dois diodos extras , você não reparou nos pontos de soldas que são no total em um 3 um deles em comum com o pino 1 do RJ45 e mais 7 ( eu contei certo ) e um que fica no meio que o comum e os outros ficam em volta que são 6 pinos ,e o eu acho posso esta errado não sei ! ?

    • João Batista - 30 Comentários

      Assim eu achei algumas informações neste site russo http://mysku.ru/blog/aliexpress/19616.html na parte dos comentários tem uma pessoa que fez clones dos terminadores

      • Jefferson - 6.302 Comentários

        Obrigado pelo link! Numa rápida olhada eu já descobri que os valores dos capacitores são diferentes para cada par!

        Eu não tenho os valores certos porque medi no circuito, mas ainda assim fica clara a diferença porque o valor medido cresce na ordem dos pares:

        C101: 29nF
        C102: 61nF
        C103: 97nF

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      Eu testei isso mais de um ano atrás quando abri pela primeira vez o terminador. Não surtiu efeito algum e como não vi nenhuma referência a isso nas minhas pesquisas, mas vi referências à identificação pelo valor dos resistores, desisti de ir por esse caminho.

      Os dois diodos estão em série e as ilhas de solda estão arranjadas de tal maneira que você possa ligar essa série entre o terminal 1 e o terminais 3, 5 e 6, nas duas polaridades possíveis.

      Isso aparentemente só permite mais seis combinações. Eu tenho curiosidade de saber o papel dos diodos, mas pode ser uma grande perda de tempo, porque sua utilidade pode depender de algo no firmware do testador.

      • Jefferson - 6.302 Comentários

        Caramba, a segunda figura da imagem abaixo sugere que é possível, sim, mudar o ID do terminador através de um cuidadoso arranjo dos diodos. Vou tentar entender como é feito, já que se trata de um adaptador diferente, e replicar no meu para ver no que dá.

        • Jefferson - 6.302 Comentários

          Decifrei o propósito das sequências de jumpers indicada na figura acima. São sempre três jumpers de solda, mas os dois primeiros (sempre 2,4 ou 1,3) apenas definem a polaridade da série com os dois diodos. Ligando 2 e 4 é uma polaridade e ligando 1 e 3 a polaridade inverte, mas uma ponta é sempre ligada ao pino 1 do conector via resistor de 2k2. O último jumper define se a outra ponta da série vai ficar ligada aos terminais 3, 4, 5 ou 6 do conector RJ45.

          De posse dessa informação eu já consegui transformar o meu terminador ID1 em ID7. Entretanto o meu adaptador não tem resistor em série com os diodos e pode ser que eu precise acrescentar um.

          Novamente obrigado pela dica, João. Essa página nunca apareceu nas minhas buscas.

  • Newton - 2 Comentários

    Se for para chutar eu diria que o aparelho mede a capacitância do cabo para definir o comprimento.

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      E você provavelmente tem razão. Eu não tinha pensado nisso mas faz sentido. A capacitância do cabo CAT5 é especificada a 52pF/m a 800Hz. É um valor baixo mas dá resolução mais que suficiente. Mesmo um rolo de 305m não vai dar uma capacitância maior que 16nF. Medir com precisão de 52pF até 16nF não é mesmo nenhum mistério.

      Se for assim, então não seria tão complicado, de posse do diagrama completo, fazer seu próprio firmware para o aparelho.

    • Ricardo menzer - 133 Comentários

      Outra forma de fazer é através da reflexão de um sinal do tipo impulso [https://en.wikipedia.org/wiki/Signal_reflection], embora, pela simplicidade do circuito, eu não acredite que seja o caso aqui.

      • Jefferson - 6.302 Comentários

        Pois eu estava achando que era Signal Reflection até Newton comentar e a ficha cair. Não parece fazer sentido usar Signal Reflection para isso quando a capacitância do meio é fixa e conhecida e medi-la dá o mesmo resultado prático.

  • João Batista - 30 Comentários

    Eu espero que tenha ajudado um pouco , mais os créditos vai para o site russo ok

  • Jefferson - 6.302 Comentários

    Eu subestimei a disponibilidade do display. No Mercado Livre existem vários para vender. por preços a partir de R$35.

  • Intruder_A6 - 194 Comentários

    Muito interessante este testador, fiquei curioso e talvez interessado em arranjar um para mim.

  • Thiago - 1 Comentário

    Se o chip tiver sido gravado sem o bit lock, tem como extrair o programa da memoria utillizando um gravador SPI

  • Jorge F Mansur - 1 Comentário

    Boa tarde amigo, tenho um testador do tipo Sc8108 , no qual quando fui testar um cabo de rede que estava em um switch POE o meu aparelho apagou, não liga nada. Não tenho experiencia em analise de circuitos, voce teria como me ajudar ?

  • James - 5 Comentários

    Hey guys, sorry for english, I used google translate to read your site. Having problem with remote wiremap adapter. Tried with different testers, this adapter always showing same cable fail. Check the picture

    SC8108 Wiremap fail

    At first I thought it is short circuiting somewhere, resoldered all board, but the problem is the same.

    Edited by moderation: Tinypic is a bad place to host images and I needed to magnify the display to make the problem visible in high resolution screens.

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      As the wires from 1 to 6 are presumably distinguished by the three different capacitor values used, my initial guess is someone used the wrong values.

  • James - 5 Comentários

    Thanks Jefferson.
    I have found Adapter schematics in Russian website looks like it uses same 100n condensators, I have tested resistors, which all good 51k. But was unable to test condensators as my multimeter does not measure so low. Bought new condensators, will try to resolder them today. Will post update if it helped.

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      I think this schematic is wrong and who made it just assumed that the capacitor values were the same as the resistor values are the same.

      Look at this picture, got from the same russian forum:

      The values are 100nF, 68nF and 39nF

  • James - 5 Comentários

    Yep, not good with all 100nF :) I could buy another capacitors tomorrow, but which ones are correct, russian one you posted (100nF, 68nF and 39nF) or?

    Eu não tenho os valores certos porque medi no circuito, mas ainda assim fica clara a diferença porque o valor medido cresce na ordem dos pares:

    C101: 29nF
    C102: 61nF
    C103: 97nF

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      As my measurements were made “in circuit” (“no circuito”) and with a non professional capacimeter they could be wrong. I think the values indicated in the russian diagram are more reliable.

      Keep in mind that, maybe, exact values are not mandatory. In the wiremap function the instrument just needs to be able to tell them apart. But in the lenght measurement function, wrong values may lead to wrong measurements. Maybe the “calibrate” function could fix this by I never tryed it.

  • James - 5 Comentários

    I have just measured old capacitors they were 105nF, 106nF and 108nF. Many thanks for your help, will try another capacitors tomorrow :) today it’s already late evening in Europe

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      As you probably know these are not commercial values and within the 10% tolerance of a comercial 100nF capacitor so is safe to assume that whoever assembled this terminator put three 100nF capacitors in there.

      And as you can see in the russian diagram that I showed, the 100nF capacitor is supposed to be in the 4-5 circuit. That explains why your instrument thinks every wire from 1 to 6 is connected to the wires 4 or 5.

  • James - 5 Comentários

    All fixed now, many thanks, used 100nF, 68nF and 33nF capacitors.
    (33 because shop had only 33 and 47 (tried 47 at first but did not work in 1-2 circuit, was showing 7-8 on LCD)).

    That is interesting someone in china mixed up capacitors and soldered all 100’s :)

  • Jefferson - 6.302 Comentários

    Encontrei o que parece ser o esquema completo do SC8108 neste fórum russo

    O modelo do diagrama não é igual ao meu. É o modelo que é alimentado por apenas duas pilhas AA. O diagrama mostra várias diferenças na parte de alimentação incluindo o conversor DC-DC. Mas é razoável assumir que tirando isso o resto seja igual ou muito parecido.

    • Jefferson - 6.302 Comentários

      O que entendi até agora:

      IC8 (74HC00) é um gerador de pulsos de 20MHz que alimenta o contador binário de 12bits IC9 (74HC4040). O microprocessador não tinha mais portas livres o bastante para ler esse contador por isso foram acrescentados dois latches de 8 bits IC3 e IC4 (74HC373) para que o uP possa ler o contador pelas mesmas portas onde ele escreve no display.

      De alguma forma, o valor da capacitância do cabo interfere sobre o funcionamento da geração de pulsos em IC8. Isso parece conferir com o funcionamento de um capacímetro.

  • George Sand - 1 Comentário

    Meu teste esta apresentando a seguinte mensagem ” Cable too short!” quando mando calibrar, como resolver? Alguém pode me ajudar.

  • Marco Arthur Stort Ferreira - 18 Comentários

    Bom dia.
    Apesar de ser uma postagem antiga, só li hoje.
    Indica alguma marca específica para comprar? Ou qualquer SC8108 que aparecer serve?
    Mais ainda, algum local para comprar?
    Obrigado.

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