О проекте

О нашем проекте...

Подробнее..

Авторизация



Вход
Регистрация

3. Ведомые 1‑Wire‑компоненты

Ведомые 1‑Wire‑компоненты

 

Ведомые 1‑Wire‑компоненты, содержащие в составе своей схемы узел 1‑Wire‑интерфейса, выпускаются в двух различных видах. Либо в корпусах MicroCAN, похожих внешне на дисковый металлический аккумулятор, либо в обычных корпусах для монтажа на печатную плату. Футляр MicroCAN полый внутри. Он выполняет функцию защиты содержащегося в нём полупроводникового кристалла микросхемы с узлом 1‑Wire‑интерфейса, который соединён с внешним миром лишь через две, изолированные друг от друга, половинки металлического корпуса, являющиеся, по существу, контактными площадками для подключения 1‑Wire‑магистрали. В подобных “таблеточных” корпусах поставляются устройства iButton. Компоненты, которые предназначены для использования в составе 1‑Wire‑сетей, упаковываются в пластиковые корпуса, используемые для изготовления транзисторов и интегральных схем. Такой подход объясняется тем, что в отличие от устройств iButton компоненты, специально ориентированные для применения в составе 1‑Wire‑сетей, часто имеют более двух выводов. Помимо выводов, которые требуются для обмена данными по 1‑Wire‑магистрали, они располагают дополнительными выводами, необходимыми для обеспечения их питания и организации внешних цепей, связывающих такие устройства с объектами автоматизации, например, датчиками или исполнительными устройствами.

К наиболее простым ведомым 1‑Wire‑компонентам относятся кремниевый серийный номер DS2401 (или модифицированный вариант этого устройства с внешним питанием DS2411) и электронный ключ DS2405, управляемый по 1‑Wire‑интерфейсу. Первое из этих устройств часто используется в качестве электронной метки, которая позволяет идентифицировать состояние, например, механического переключателя, коммутирующего шину данных 1‑Wire‑магистрали. С помощью DS2405 можно дистанционно осуществить простейшие функции переключения внешнего оборудования, изменяя состояние управляемого ключа относительно возвратной шины 1‑Wire‑магистрали (в настоящее время ключ DS2405 уже не поставляется, поскольку доступна более функционально совершенная замена – DS2413P).

Однако наиболее популярными ведомыми 1‑Wire‑компонентами, на базе которых реализовано, пожалуй, наибольшее количество практических приложений, безусловно, являются цифровые термометры типа DS18S20 (более известные до 2001 года под обозначением уже давно снятого с производства устройства DS1820, успевшего стать международным брендом). Преимущества этих цифровых термометров с точки зрения организации магистрали, по сравнению с любыми другими интегральными температурными сенсорами, а также неплохие метрологические характеристики и хорошая помехоустойчивость, уже на протяжении двух десятков лет неизменно выводят их на первое место при построении многоточечных систем температурного контроля в диапазоне от –55°С до +125°С. Такие сенсоры позволяют не только осуществлять непосредственный мониторинг температуры в режиме реального времени, но и благодаря наличию встроенной энергонезависимой памяти температурных уставок, могут обеспечивать приоритетную оперативную сигнализацию в 1‑Wire‑сети о факте выхода контролируемого параметра за пределы заданных значений. Также поставляются более совершенные термометры DS18В20, у которых скорость преобразования определяется разрядностью результата, программируемой непосредственно по 1‑Wire‑интерфейсу. Цифровой код, считываемый с такого термометра, является прямым результатом измеренного значения температуры и не нуждается в дополнительных преобразованиях. Некалиброванная, но в тоже время более дешёвая версия микросхемы DS18B20 под обозначением DS1822 представляется оптимальным решением для разработчиков недорогих многоточечных систем контроля температурных процессов. Для потребителей, использующих только паразитный режим питания по 1‑Wire‑магистрали, компания Maxim Integrated выпускает экономичные двухвыводные термометры ‑ DS18S20‑PAR, DS18B20‑PAR, DS1822‑PAR.

Кроме того, компания Maxim Integrated поставляет термометры DS1825 с 1‑Wire‑интерфейсом, которые имеют четыре отдельных адресных вывода, что позволяет формировать до 16 локальных адресов абонентов 1‑Wire‑сети. Благодаря такой особенности, мастер может оперативно определять место положения до 16 термометров DS1825 в составе 1‑Wire‑сети многоточечного температурного контроля, без использования таблиц соответствия 64‑разрядных индивидуальных адресов, что значительно увеличивает производительность системы в целом.

До 2010 года компания Maxim Integrated также поставляла целый спектр дискретных микросхем, оснащённых 1‑Wire‑интерфейсом и реализующих функции отдельных элементов систем автоматизации. Среди них: четырехканальный 16‑разрядный АЦП типа DS2450, двухканальный счетчик, совмещённый с буферной памятью, типа DS2423, цифровой потенциометр на 256 градаций типа DS2890, узлы часов реального времени и календаря типа DS2415 и типа DS2417, причём последнее устройство через особый вывод прерывания, обеспечивало управление по времени переключением внешнего оборудования. Однако, как показал десятилетний опыт развития 1‑Wire‑сетей, для реальных объектов автоматизации, 1‑Wire‑компоненты, исполняющие отдельные функции, менее востребованы по сравнению с устройствами ориентированными на реализацию сразу нескольких функций на одном кристалле. Такие решения получили название 1‑Wire‑микросистем. Наиболее характерным представителем 1‑Wire‑микросистемы является микросхема DS2438, которая помимо узла 1‑Wire‑интерфейса также содержит узлы: цифрового термометра, АЦП с недифференциальным входом, токовый АЦП с дифференциальным входом, программируемый таймер, Flash‑память, набор регистров для хранения данных общего назначения. Весь этот арсенал в составе одного 1‑Wire‑компонента позволяет легко решить, например, задачу по эффективному обслуживанию и сопровождению энергетических элементов питания различных типов. В настоящее время компания Maxim Integrated выпускает более эффективные 1‑Wire‑микросистемы: DS2760, DS2775, DS2776, DS2777, DS2781 и т.п.

Тем не менее наиболее незаменимыми «кирпичиками», лежащими в основе фундамента 1‑Wire‑сетей автоматизации, оказались универсальные сдвоенные адресуемые транзисторные ключи типа DS2406P (современная версия широко известных компонентов DS2407P). На базе этих устройств, имеющих встроенный дополнительно узел EPROM, может быть реализована масса применений и, прежде всего, узлы контроля логических состояний (уровней) и схемы обслуживания датчиков «сухого контакта», а также разнообразные ключевые схемы. Таким образом, именно благодаря использованию этих компонентов осуществляется сбор дискретной информации с территориально рассредоточенных датчиков (мониторов дверей, контакторов положения арматуры, любых сенсоров, имеющих выход ДА/НЕТ, как‑то: датчики положения, прохода, присутствия, пожарной и охранной сигнализации и т.д.). Подобные же 1‑Wire‑компоненты обеспечивают управление переключением любых видов силового оборудования, имеющего два рабочих состояния: включено/выключено (нагревателей, кондиционеров, моторов, вентиляторов, насосов и т.д.). Также доступна малобюджетная версия сдвоенного адресуемого ключа DS2413, которая обладает значительно более привлекательной ценой, но не содержит встроенной EPROM, а также имеет ряд функциональных и эксплуатационных ограничений.

Также двунаправленные, индивидуально программируемые выводы микросхем DS2406P или DS2413P могут быть использованы для организации медленного последовательного интерфейса между локальным микроконтроллером и 1‑Wire‑сетью. Несмотря на невысокую скорость при реализации подобного способа обмена информацией по 1‑Wire‑магистрали, когда один бит данных передается за две стандартные посылки, такое решение является приемлемым и достаточно надёжным для большого числа конкретных применений. Ещё более удобен для организации подобного интерфейса многофункциональный ведомый 1‑Wire‑компонент DS28E04‑100. Он имеет два независимых GPIO‑pins, которые могут быть конфигурированы, как на ввод, так и на вывод дискретных сигналов, или же обеспечивать генерацию выходного импульса с длительностью до 250 мс. Последнее обстоятельство позволяет использовать этот 1‑Wire‑компонент для сопряжения 1‑Wire‑интерфейса с самыми различными протоколами обмена или же эффективно применять его для организации ввода/вывода простейших цифровых сигналов (например, сигнализации или контроля срабатывания дискретных датчиков).

Однако при всём многообразии 1‑Wire‑компонентов, все‑таки наиболее универсальным из них является уникальная микросхема DS2408. Это двунаправленный восьмиразрядный свободно поразрядно программируемый по 1‑Wire‑магистрали порт ввода/вывода, который позволяет реализовать любой интерфейс между всяким цифровым устройством и 1‑Wire‑сетью. Этот компонент также имеет двунаправленный вывод внешней синхронизации, обеспечивающий аппаратное тактирование передаваемых или принимаемых данных. Использование порта DS2408 позволяет посредством 1‑Wire‑интерфейса обеспечить простое и гибкое управление вводом/выводом по 8 независимым каналам. Таким образом, на базе этого устройства возможна организация привода светодинамических или жидкокристаллических индикаторов и дисплеев различных видов, осуществление сканирования матричных клавиатур и дискретных датчиков самых различных типов, а также реализация действительно полномасштабных интерфейсов с любыми типами микроконтроллеров, как в последовательной, так и в параллельной моде.

Некоторые функциональные 1‑Wire‑компоненты дополнительно содержат сегмент однократно заполняемой постоянной памяти (EPROM) или энергонезависимой памяти (EЕPROM) того или иного объема. Это позволяет хранить специальную служебную информацию, связанную, например, с применением конкретного компонента и особенностями его использования (идентификатор, территориальное положение, калибровочные коэффициенты, размерность, значение уставок по умолчанию и т.д.), непосредственно в составе ведомого абонента 1‑Wire‑сети. Идеологи 1‑Wire‑технологии из Maxim Integrated считают, что благодаря такой возможности, при организации работы каждой новой 1‑Wire‑сети нет необходимости каждый раз готовить отдельный индивидуальный вариант программного обеспечения поддержки. Достаточно единственный раз вложится в разработку только одной универсальной программы, которая должна самостоятельно конфигурироваться, учитывая специфику конкретной 1‑Wire‑сети (конечно, при условии, что память всех ведомых абонентов 1‑Wire‑сети предварительно заполнена в соответствии с определёнными, заранее оговоренными правилами).

Если же эксплуатация 1‑Wire‑сети или любого иного электронного оборудования, имеющего минимум выводов для реализации обмена данными, требует обеспечения хранения дополнительных объёмов информации, в распоряжении разработчика имеются специальные 1‑Wire‑компоненты, содержащие только лишь узлы ЕPROM (DS2502/ DS2505/ DS2506) или EЕPROM (DS2431/ DS2432/ DS2433/ DS28E02/ DS28E04/ DS28EC20) различных объёмов. Причём некоторые из этих микросхем имеют специальные узлы механизма шифрования SHA, что позволяет довольно просто обеспечить достаточно высокий уровень криптографической защиты данных, как при их передаче, так и при их хранении.

 

 

 

Материал данной статьи взят с сайта:

http://www.elin.ru

: Режим питания дня. Лучший режим здорового питания. Рацион и режим питания. Диета меню на неделю. Хорошая диета на неделю для похудения. Диета на неделю отзывы. Уход за ребенком до года. Хороший присмотр и уход за детьми. Декрет по уходу за ребенком.
Самое быстрое похудение. Лучшая диета для похудения быстро. Быстрое похудение в домашних условиях. Идеальное женское тело. Самое красивое женское тело фото. Идеальные пропорции женского тела. Фитнес для дома для похудения. Лучшие фитнес уроки для похудения. Фитнес программа для похудения. Натуральная шведская косметика. Где натуральная косметика купить. Натуральная косметика оптом. Лечение артроза суставов. Все болезни суставов лечение. Лечение суставов отзывы.