Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Interfejs 1-przewodowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Komputery

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Co to jest 1-Wire?

Jednoprzewodowy interfejs 1-Wire, opracowany pod koniec lat 90. przez Dallas Semiconductor Corp., jest regulowany przez programistów do użytku w trzech głównych obszarach zastosowań:

Interfejs 1-przewodowy. 1-Wire to prosta i niedroga technologia automatyzacji.

  • urządzenia w specjalnych obudowach MicroCAN do rozwiązywania problemów identyfikacji, przesyłania lub przekształcania informacji (technologia iButton),
  • programowanie wbudowanej pamięci zintegrowanych komponentów,
  • systemy automatyki (technologia sieci 1-Wire-networks).

Jeśli pierwsza aplikacja jest szeroko znana na światowym rynku i od dawna cieszy się zasłużoną popularnością, a druga z powodzeniem zapewnia możliwość łatwej rekonfiguracji funkcji elementów półprzewodnikowych przy niewielkiej liczbie pinów zewnętrznych produkowanych przez firmę Dallas Semiconductor Corp., to systemy automatyki oparte na magistrali 1-Wire nie zyskały jeszcze należytego uznania. Wcześniej o takiej sytuacji decydował wyjątkowo ograniczony zestaw komponentów do organizacji aplikacji z zakresu automatyki. Jednak w ostatnim czasie pojawia się coraz więcej doniesień i konkretnych przykładów wykorzystania interfejsu 1-Wire w różnych dziedzinach, coraz więcej deweloperów wykazuje zainteresowanie tą technologią, co wynika przede wszystkim ze znacznego poszerzenia zakresu składniki.

Co jest szczególnego w tym standardzie sieciowym? Rzeczywiście, jako medium do przesyłania informacji linią jednoprzewodową najczęściej można użyć konwencjonalnego kabla telefonicznego, a zatem kurs wymiany w tym przypadku nie jest wysoki. Jeśli jednak dokładnie przeanalizujemy większość obiektów wymagających automatyzacji, to dla ponad 60% z nich maksymalna przepustowość 15,4 Kb/s będzie więcej niż zadowalająca. I inne zalety 1-Wire, takie jak:

  • proste i oryginalne rozwiązanie dla adresowalności abonentów,
  • prosty protokół,
  • prosta struktura linii komunikacyjnej,
  • niskie zużycie komponentów,
  • łatwa zmiana konfiguracji sieci,
  • znaczna długość linii komunikacyjnych,
  • wyjątkowo niski koszt całej technologii jako całości,
wskazuje na konieczność zwrócenia szczególnej uwagi na to skuteczne narzędzie do rozwiązywania złożonych problemów automatyki w różnych obszarach działalności.

Podstawowe zasady

1-Wire-net to sieć informacyjna wykorzystująca jedną linię danych i jedną zwrotny (or ziemny) drut. Tak więc, aby zaimplementować środowisko wymiany tej sieci, można zastosować dostępne kable zawierające nieekranowaną skrętkę tej czy innej kategorii, a nawet zwykły przewód telefoniczny. Takie kable podczas układania nie wymagają specjalnego sprzętu, a ograniczenie maksymalnej długości linii jednożyłowej jest regulowane przez twórców na poziomie 300m.

Podstawą architektury sieci 1-Wire jest topologia wspólnej magistrali, w której każde z urządzeń podłączone jest bezpośrednio do pojedynczego szkieletu, bez kaskadowych połączeń czy rozgałęzień. W tym przypadku struktura sieci z jednym prowadzący lub mistrz i liczne Obserwujący. Chociaż istnieje wiele konkretnych metod organizowania działania systemów jednoprzewodowych w trybie multimaster.

Konfiguracja dowolnej sieci 1-Wire może zmieniać się dowolnie w trakcie jej działania, bez ingerencji w dalszą pracę i wydajność całego systemu jako całości, jeśli podczas tych zmian zostaną zachowane podstawowe zasady organizacji magistrali jednoprzewodowej. Możliwość taką uzyskuje się dzięki obecności w protokole interfejsu 1-Wire specjalnego polecenia wyszukiwania urządzeń podrzędnych (Wyszukaj ROM), co pozwala na szybką identyfikację nowych uczestników wymiany informacji. Standardowa prędkość przetwarzania takiego polecenia to ~75 węzłów sieci na sekundę.

Interfejs 1-przewodowy. Każdy element jednożyłowy ma swój unikalny numer (adres), podobnie jak banknoty.

Ze względu na obecność unikalnego, indywidualnego adresu w każdym urządzeniu wyposażonym w sieciową wersję interfejsu 1-Wire (brak dopasowania adresu dla urządzeń kiedykolwiek wyprodukowanych przez Dallas Semiconductor Corp. gwarantuje sam producent), taka sieć ma prawie nieograniczoną przestrzeń adresową. Jednocześnie każde z urządzeń singlewire jest od razu gotowe do pracy w ramach sieci 1-Wire, bez dodatkowych modyfikacji sprzętowych i programowych. Elementy jednoprzewodowe to samotaktowane przyrządy półprzewodnikowe, których wymiana informacji pomiędzy nimi opiera się na sterowaniu zmianą czasu trwania przedziałów czasowych sygnałów impulsowych w ośrodku jednoprzewodowym i ich pomiarze. Sygnalizacja dla interfejsu 1-Wire jest asynchroniczna i półdupleksowa, a wszelkie informacje krążące w sieci odbierane są przez abonentów albo jako rozkazy, albo jako dane. Komendy sieciowe są generowane przez urządzenie nadrzędne i zapewniają różne opcje wyszukiwania i adresowania urządzeń podrzędnych, określania aktywności na linii nawet bez bezpośredniego adresowania poszczególnych komponentów, sterowania wymianą danych w sieci itp.

Interfejs 1-przewodowy. Schemat portu głównego 1-Wire

Standardową prędkość sieci 1-Wire, która wynosi 15,4Kbps, wybrano po pierwsze biorąc pod uwagę maksymalną niezawodność transmisji danych na duże odległości, a po drugie biorąc pod uwagę szybkość najczęściej stosowanych typów mikrokontrolerów , który powinien być używany głównie przy wdrażaniu masterów magistrali jednoprzewodowej. Tę wartość kursu wymiany można sprowadzić do dowolnej możliwej wartości, wprowadzając wymuszone opóźnienie między transmisją poszczególnych bitów danych do linii (rozciągnięcie szczelin czasowych protokołu). Lub zwiększona poprzez przejście do specjalnego przyspieszonego trybu wymiany (prędkość Overdrive - do 125Kbps), który jest dozwolony dla niektórych typów komponentów jednoprzewodowych na krótkim dystansie, wysokiej jakości linii komunikacyjnej nie przeciążonej innymi urządzeniami.

Interfejs 1-przewodowy. Schemat portu podrzędnego 1-Wire

Interfejs jednoprzewodowy wykorzystuje standardowe poziomy logiczne CMOS/TTL, a większość komponentów jednoprzewodowych można zasilać z zewnętrznego źródła o napięciu roboczym w zakresie od 2,8 V do 6,0 V. Alternatywą dla użycia zewnętrznego zasilania jest tzw. pasożytniczy mechanizm zasilania, którego działanie polega na wykorzystaniu każdego z podrzędnych składowych linii 1-Wire energii elektrycznej impulsów przesyłanych przez magistralę danych, która jest gromadzona dzięki specjalnej pojemności wbudowanej w urządzenie.Ponadto poszczególne elementy sieci jednoprzewodowej mogą korzystać z trybu zasilania magistrali danych, gdy energia do odbiornika dochodzi bezpośrednio z urządzenia nadrzędnego za pośrednictwem linii komunikacyjnej, podczas gdy wymiana informacji w sieci zostaje zatrzymany siłą.

Interfejs 1-przewodowy. Przybliżony widok powłoki programu iButton TMEX-Viewer (aby uzyskać bardziej szczegółowy widok, kliknij lewym przyciskiem myszy).

Być może najbardziej atrakcyjną cechą technologii 1-Wire jest wyjątkowa łatwość konfiguracji, debugowania i utrzymania sieci o niemal dowolnej konfiguracji zbudowanej zgodnie z tym standardem. Rzeczywiście, aby rozpocząć, każdy komputer osobisty, niedrogi adapter 1-Wire-line i swobodnie dystrybuowany Dallas Semiconductor Corp. Oprogramowanie iButton Viewer. Przy tak niewielkiej liczbie komponentów sterowanie i zarządzanie siecią o niemal dowolnej złożoności, zbudowaną w oparciu o standardowe komponenty jednoprzewodowe, można zorganizować dosłownie w ciągu kilku minut. Program iButton Viewer w tym przypadku pozwala w maksymalnym komforcie dla programisty zidentyfikować dowolne jednoprzewodowe urządzenie podrzędne na linii i sprawdzić w pełni poprawność jego działania w ramach skonfigurowanej sieci.

Organizacja prowadzenia

Oddzielne typy adapterów, które pozwalają wyposażyć dowolny komputer osobisty w funkcję głównej sieci 1-Wire, są produkowane przez samą firmę Dallas Semiconductor Corp. Są to adaptery do portu równoległego typu DS1410E, do portu COM typu DS9097E i DS9097U, do portu USB typu DS9490R. Urządzenia te posiadają różnorodne funkcjonalności i cechy konstrukcyjne, co zapewnia projektantowi maksymalną swobodę projektową. A fakt, że użytkownik ma niewielkie umiejętności tworzenia sprzętu elektronicznego, ułatwia samodzielne złożenie obwodu najprostszej karty sieciowej 1-Wire do komputera z niewielkiej liczby dostępnych elementów elektronicznych.

Interfejs 1-przewodowy. Dla portów COM komputerów osobistych dostępne są różne adaptery 1-Wire-line, oparte na mikroukładach DS2480B.

Często to nie komputer pełni rolę mastera magistrali jednoprzewodowej, ale prosty uniwersalny mikrokontroler. Do zorganizowania interfejsu z siecią 1-Wire stosuje się różne metody programowe i sprzętowe. Od najprostszych, gdy program sterujący sterownika w pełni implementuje protokół interfejsu 1-Wire na jednym ze swoich funkcjonalnych wyjść dwukierunkowych powiązanych z linią jednoprzewodową, po opcje pozwalające uwolnić znaczne zasoby sterownika, dzięki wykorzystaniu wyspecjalizowanych Chipy interfejsu sieciowego 1-Wire. Takie mikroukłady są podłączone do procesora, który pełni rolę nadrzędnej magistrali jednoprzewodowej, poprzez peryferyjne węzły wejścia / wyjścia, które są częścią dowolnego uniwersalnego mikrokontrolera. Na przykład urządzenie DS1481 jest przeznaczone do bezpośredniego podłączenia do wyjść funkcji wymiany równoległej sterownika.

 Interfejs 1-przewodowy. Adaptery 1-Wire-line do portu USB komputera osobistego.

A do organizacji mastera systemu jednoprzewodowego opartego na mikrokontrolerach z zasilaniem 3-woltowym dostarczane są pasywne mikroukłady DS1482, które wykonują dopasowanie do poziomów sygnału standardowej linii 1-Wire. Jeżeli jednoprzewodowa linia nadrzędna musi być zorganizowana w oparciu o standardowy węzeł interfejsu szeregowego UART mikrokontrolera, wykorzystywany jest układ DS2480B, a układ DS2490 dostosowuje linię jednoprzewodową do pracy z wbudowanego węzła interfejsu UBS. Oba mikroukłady realizują tzw. programowalny mechanizm aktywnego podciągania magistrali danych 1-Wire, który zapewnia wysokiej jakości transmisję sygnału w długich problematycznych liniach oraz zwiększenie obciążalności mastera w przeliczeniu na ilość slave'ów urządzeń, które obsługuje. Nawiasem mówiąc, większość wyżej wymienionych adapterów do komputerów osobistych jest również zbudowana w oparciu o takie mikroukłady. Co więcej, biorąc pod uwagę specyfikę nowoczesnych środowisk operacyjnych Windows, użycie tych konkretnych komponentów, które są zasadniczo sterowanymi szeregowo automatami cyfrowymi, zapewnia pełnowymiarową obsługę jednoprzewodową w czasie rzeczywistym.

Przy budowaniu złożonych kompletnych systemów mikroprocesorowych, w których brakuje czasu komputera na implementację protokołu 1-Wire, najbardziej racjonalnym pomysłem jest przypisanie osobnego zadania obsługi linii jednoprzewodowej do specjalnego węzła niestandardowego lub semi-niestandardowego VLSI , w celu późniejszego sparowania takiej maszyny cyfrowej poprzez szkielet systemu, bezpośrednio z głównym węzłem procesora. Dallas Semiconductor Corp. opracował nawet zestaw zaleceń dotyczących organizacji takiego węzła o nazwie DS1WM, który został wdrożony między innymi przez specjalistów Xilinx Inc. jako kompletne studium przypadku dla programowalnych przestrajalnych macierzy rodzin Virtex i Spartan. Ponadto firma Dallas Semiconductor Corp., znana również jako dostawca szybkich kontrolerów klonu MCS51, wypuszcza na rynek wyspecjalizowany mikrokontroler komunikacyjny DS80C400, który zawiera wbudowaną w chip maszynę obsługującą protokół 1-Wire z możliwością implementacji aktywny mechanizm podciągający.

Interfejs 1-przewodowy. Network Wizard zbudowany na bazie komputera kieszonkowego.

Dość obiecujący jest również kierunek związany z wykorzystaniem komputerów kieszonkowych (lub PDA (Personal Digital Assistant)) popularnych platform PalmOS, Handspring i WinCE/PocketPC do obsługi komponentów singlewire, w tym działających w ramach sieci 1-Wire . Jednocześnie do podłączenia PDA do magistrali jednoprzewodowej stosowane są specjalizowane adaptery portu szeregowego, które charakteryzują się niskim poborem mocy i bazują na rozwiązaniach układowych wykorzystujących wspomniane układy interfejsu 1-Wire-line. To właśnie takie podejście jest obecnie najbardziej racjonalne przy organizowaniu autonomicznych i mobilnych systemów 1-Wire.

Problem przygotowania oprogramowania do zarządzania line masterem przy obsłudze sieci 1-Wire również nie wydaje się być nierozwiązywalny. Dallas Semiconductor Corp. Darmowy pakiet profesjonalnego oprogramowania deweloperskiego iButton TMEX SDK, który jest uniwersalnym narzędziem dla profesjonalnych programistów, znacznie upraszcza proces tworzenia programów do obsługi urządzeń jednoprzewodowych podłączonych za pomocą standardowych typów adapterów do komputerów osobistych wyposażonych w system Windows system operacyjny. Zawiera zestaw debugowanych sterowników i narzędzi do implementacji pełnowymiarowego protokołu 1-Wire. Pakiet iButton TMEX SDK wykorzystuje specjalne standardowe programistyczne API jako środowisko do interakcji z programistą. Ponadto z serwera fttp kampanii Dallas Semiconductor Corp. Dostępnych jest wiele przykładów implementacji protokołu 1-Wire dla niektórych najpopularniejszych typów mikroprocesorów, a także gotowe biblioteki funkcjonalnych modułów oprogramowania interfejsu jednoprzewodowego dla różnych platform programowych.

Napędzane komponenty jednoprzewodowe

Interfejs 1-przewodowy. Kryształ 1-Wire w pakiecie MicroCANInterfejs 1-przewodowy. Tak wyglądają kryształy 1-Wire.

Podrzędne komponenty jednoprzewodowe zawierające interfejs 1-Wire są dostępne w dwóch różnych stylach. Albo w obudowach MicroCAN, podobnych wyglądem do metalowej baterii dyskowej, albo w konwencjonalnych obudowach do montażu na płytce drukowanej. Obudowa MicroCAN jest pusta w środku. Pełni funkcję ochrony kryształu półprzewodnikowego zawartego w nim mikroukładu jednoprzewodowego, który jest podłączony do świata zewnętrznego tylko przez dwie, odizolowane od siebie połówki obudowy, które są zasadniczo podkładkami do podłączenia jednoprzewodowego linia. Z reguły urządzenia iButton dostarczane są w takich „tabletowych” obudowach. Podzespoły przeznaczone do pracy w sieciach 1-Wire pakowane są w plastikowe obudowy służące do budowy tranzystorów i układów scalonych. Takie podejście tłumaczy fakt, że w przeciwieństwie do urządzeń iButton, urządzenia jednoprzewodowe do sieci 1-Wire często mają więcej niż dwa wyjścia. Oprócz wyjść wymaganych do wymiany danych linią jednoprzewodową, posiadają dodatkowe wyjścia niezbędne do ich zasilania oraz organizacji zewnętrznych obwodów łączących takie urządzenia z obiektami automatyki, takimi jak czujniki czy elementy wykonawcze.

Najprostsze podrzędne komponenty jednoprzewodowe to krzemowy numer seryjny DS2401 (lub zmodyfikowana wersja tego urządzenia zasilana zewnętrznie, DS2411) oraz klucz sprzętowy DS2405 sterowany 1-Wire. Pierwsze z tych urządzeń jest często używane jako znacznik elektroniczny, który pozwala zidentyfikować stan np. mechanicznego przełącznika przełączającego linię danych interfejsu jednoprzewodowego. Za pomocą DS2405 można zdalnie realizować najprostsze funkcje przełączania urządzeń zewnętrznych poprzez zmianę stanu sterowanego klucza względem przewodu powrotnego linii 1-Wire.

Interfejs 1-przewodowy. Termometry z interfejsem 1-Wire są używane w wielu laboratoriach na całym świecie.

Jednak najpopularniejszymi komponentami napędzanymi, o prawdopodobnie największej liczbie zastosowań, są zdecydowanie termometry cyfrowe typu DS18S20 (lepiej znane jako wycofany z produkcji DS1820, który nie jest już produkowany, ale stał się międzynarodową marką). Zalety tych termometrów cyfrowych z punktu widzenia organizacji autostrady, w porównaniu z innymi zintegrowanymi czujnikami temperatury, a także dobre właściwości metrologiczne i dobra odporność na zakłócenia, stawiają je na pierwszym miejscu przy budowie wielopunktowej kontroli temperatury systemy w zakresie od -55°С do +125° Z.

Interfejs 1-przewodowy. Wygląd najpopularniejszych termometrów cyfrowych firmy Dallas Semiconductor Corp.

Pozwalają nie tylko na bezpośrednie monitorowanie temperatury w czasie rzeczywistym, ale także dzięki obecności wbudowanej pamięci nieulotnej nastaw temperatury mogą zapewnić priorytetowe sygnalizowanie linii o tym, że kontrolowany parametr wykracza poza określony wartości. Dostarczane są również bardziej zaawansowane urządzenia DS18В20, których szybkość konwersji zależy od głębi bitowej wyniku, który jest programowany przez mistrza linii bezpośrednio podczas ich konserwacji. Kod cyfrowy odczytany z takiego termometru jest bezpośrednim wynikiem zmierzonej wartości temperatury i nie wymaga dodatkowych przeliczeń. A ich nieskalibrowana, ale jednocześnie tańsza wersja, pod oznaczeniem DS1822, wydaje się być najlepszym rozwiązaniem dla twórców tanich wielopunktowych systemów kontroli temperatury. Dla klientów korzystających wyłącznie z pasożytniczego trybu zasilania jednoprzewodowego, kampania Dallas Semiconductor Corp. produkuje ekonomiczne urządzenia dwuterminalowe - DS18S20-PAR, DS18B20-PAR, DS1822-PAR. Rosyjska firma Rainbow Technologies otrzymała certyfikat Państwowej Normy Rosji o dopuszczeniu jako przyrządów pomiarowych, w tym jednoprzewodowych termometrów cyfrowych DS1822, DS18B20, DS18S20, DS1920, produkowanych przez firmę Maxim Integrated Products, Inc., w skład której wchodzi Dallas Semiconductor Corp. Na potwierdzenie tego faktu istnieje dokument stwierdzający, że tego typu urządzenia są zarejestrowane w Państwowym Rejestrze Przyrządów Pomiarowych pod numerem 23169-02 i są dopuszczone do użytku w Federacji Rosyjskiej.

Interfejs 1-przewodowy. Różnorodność jednoprzewodowych urządzeń monitorujących sygnał

Czterokanałowy jednoprzewodowy ADC typu DS2450 oraz dwukanałowy jednoprzewodowy licznik w połączeniu z pamięcią buforową typu DS2423 umożliwiają rozwiązywanie problemów związanych z digitalizacją sygnałów analogowych i impulsowo-czasowych. Pierwsze z tych urządzeń zasadniczo rozwiązuje problem obsługi analogowych źródeł informacji w sieciach 1-Wire, do których należy większość obecnie produkowanych czujników różnych wielkości fizycznych (ciśnienia, masy, napięcia, wilgotności, prądu, oświetlenia, przyspieszenia, tej samej temperatury ), ale w zakresach niedostępnych dla rejestracji za pomocą termometrów cyfrowych itp.). Drugie urządzenie z powodzeniem może obsługiwać wiele rodzajów czujników impulsowych stosowanych w technice (różne liczniki optyczne, czujniki prędkości, sygnał wyjściowy z przepływomierzy, pojemnościowe czujniki wilgotności wchodzące w skład obwodów sterujących sterowanych generatorów impulsów, liczniki poziomu promieniowania, całkujące napięcie do przetwornice częstotliwości itp.).

Jednak najbardziej niezastąpionymi „cegiełkami” leżącymi u podstaw jednoprzewodowych sieci automatyki są uniwersalne, dwuadresowalne przełączniki tranzystorowe typu DS2406P (nowoczesna wersja dobrze znanych urządzeń DS2407P).

Interfejs 1-przewodowy. Różnorodne urządzenia jednoprzewodowe do rozwiązywania problemów sterowania

Na bazie tych urządzeń można realizować wiele aplikacji, a przede wszystkim jednostki sterujące stanami logicznymi (poziomami) oraz obwody obsługi czujników bezprądowych, a także różne obwody kluczowe. Tym samym to właśnie dzięki zastosowaniu tych komponentów zbierane są dyskretne informacje z czujników rozproszonych geograficznie (monitorów drzwi, styczników położenia zaworów, dowolnych czujników z wyjściem TAK/NIE, takich jak czujniki położenia, przejścia, obecności, pożarowe i antywłamaniowe itp.). Podobne urządzenia zapewniają przełączanie sterowania wszelkiego rodzaju urządzeniami zasilającymi, które mają dwa stany pracy: włączony / wyłączony (grzejniki, klimatyzatory, silniki, wentylatory, zawory itp.). Ponadto dwukierunkowe, indywidualnie programowalne styki DS2406P mogą służyć do zapewnienia wolnego interfejsu szeregowego między lokalnym MCU a siecią 1-Wire. Pomimo małej szybkości przy implementacji tej metody wymiany informacji w sieci jednoprzewodowej, gdy jeden bit danych przesyłany jest w dwóch standardowych pakietach, rozwiązanie to jest akceptowalne i wystarczająco niezawodne dla dużej liczby konkretnych zastosowań.

Jednak Dallas Semiconductor Corp. jako standardowy „mostek” do wymiany pomiędzy dowolnymi układami zbudowanymi na mikrokontrolerach różnych typów oraz sieciami 1-Wire, zaleca się zastosowanie specjalizowanej dwuportowej pamięci statycznej DS2404. Ponieważ dostęp do macierzy pamięci tego urządzenia można uzyskać zarówno od strony magistrali jednoprzewodowej, jak i od strony interfejsu szeregowego slave kontrolowanego przez mikrokontroler, wymiana informacji między urządzeniem master sieci a urządzeniem smart slave rozwiązuje wszelkie lokalne problem jest dość łatwy. Ponadto, dzięki obecności w układzie DS2404 dodatkowego zegara czasu rzeczywistego i zespołu kalendarza, możliwe jest dostarczanie danych przechowywanych przez procesor we wspólnej macierzy pamięci z indywidualnymi znacznikami czasu.

Oparty na węźle zegara czasu rzeczywistego kryształu DS2404 firmy Dallas Semiconductor Corp. produkowane są kolejne dwa komponenty, które są bardzo przydatne do budowy jednoprzewodowych systemów automatyki. Są to urządzenia DS2415 i DS2417. Korzystając z dowolnego z tych urządzeń, możesz zorganizować tani zegar / kalendarz z jednoprzewodowym interfejsem sieciowym. Dodatkowo drugie urządzenie dzięki obecności w swoim składzie osobnego wyjścia przerwań może również dodatkowo sterować załączaniem urządzeń zewnętrznych w czasie lub zapewniać synchronizację pracy innych urządzeń z procesami zachodzącymi na linii 1-Wire .

Znacząco rozszerza możliwości sieci jednoprzewodowych o analogowe sterowanie rozproszonym, w tym zasilającym, sprzętem cyfrowym potencjometrem DS2890 wyposażonym w interfejs sieciowy 1-Wire. Za pomocą tego urządzenia można tworzyć różnorodne systemy zdalnego sterowania bezwstrząsowego, dzięki możliwości płynnej zmiany analogowego sygnału sterującego w 256 gradacjach.

Interfejs 1-przewodowy. DS2408 Uniwersalny rejestr dwukierunkowy Single-Wire rozszerza możliwości sieci 1-Wire

Biorąc pod uwagę całą różnorodność komponentów jednoprzewodowych, oczywiste jest, że najbardziej uniwersalnym z nich jest unikalny DS2408. Jest to indywidualnie dwukierunkowy 1-bitowy, swobodnie programowalny bitowo port I/O 2408-Wire, który pozwala zaimplementować dowolny interfejs pomiędzy urządzeniem zewnętrznym o dowolnej modyfikacji, a linią jednoprzewodową. To urządzenie ma dwukierunkowe wyjście zegara zewnętrznego, które zapewnia sprzętowe taktowanie podczas przesyłania lub odbierania danych. Zastosowanie układu DS1 umożliwia sterowanie za pośrednictwem magistrali 8-Wire: zgrupowanym dwukierunkowym wejściem/wyjściem na XNUMX niezależnych kanałach, sterowaniem light-dynamic, ciekłokrystalicznymi wskaźnikami i wyświetlaczami różnego typu, skanowaniem klawiatur matrycowych oraz dyskretnych czujników różnych typów, a także pozwala zaimplementować prawdziwie pełnowymiarowy interfejs z różnymi typami mikrokontrolerów, zarówno w trybie szeregowym, jak i równoległym.

Interfejs 1-przewodowy. Urządzenia pomocnicze 1-Wire

Niektóre elementy sieci 1-Wire zawierają tablicę pamięci stałej (jednorazowo wypełnianej przez użytkownika) lub nieulotnej o takiej czy innej wielkości. Pozwala to na przechowywanie specjalnych informacji serwisowych związanych z użyciem określonego komponentu i specyfiką jego użytkowania (identyfikator, położenie terytorialne, współczynniki kalibracji, wymiary, ustawienia domyślne itp.) bezpośrednio w urządzeniu jednoprzewodowym. Dzięki temu do zorganizowania pracy każdej nowej sieci jednoprzewodowej nie trzeba przygotowywać osobnego specjalnego oprogramowania, wystarczy jeden standardowy program, który jest rekonfigurowany w zależności od specyfiki konkretnego systemu (oczywiście jeśli pamięć wszystkich elementów systemu 1-Wire jest wypełniana według określonych, z góry określonych reguł). Jeżeli podczas pracy systemu wymagane jest przechowywanie dodatkowych ilości informacji, deweloper ma do dyspozycji specjalne urządzenia jednoprzewodowe zawierające zarówno pamięć stałą (DS2502/ DS2505/ DS2506), jak i nieulotną (DS2430A/ DS2432/ DS2433) o różnych rozmiarach.

Interfejs 1-przewodowy. W oparciu o urządzenia IButton można również zbudować sieć 1-Wire

Szereg elementów rodziny iButton w obudowach MicroCAN może być również wykorzystywanych w ramach sieci 1-Wire jako jednoprzewodowe urządzenia podrzędne rozwiązujące określone problemy identyfikacji, gromadzenia, przechowywania i przesyłania informacji. Dla przykładu, aby wdrożyć procedurę identyfikacji w systemach automatyki przemysłowej, zwykle wystarczy zastosować powszechnie stosowane elektroniczne znaczniki ubieralne DS1990A. A wielopunktowe monitorowanie temperatury może być łatwo realizowane przez sieć kilku urządzeń DS1921# lub innych urządzeń TERMOCHRON, z których każde rejestruje wartości temperatury mierzone w określonych, zadanych odstępach czasu i przechowuje otrzymane informacje we własnych nieulotnych pamięci, zasadniczo będącej „programowalnym magnetofonem temperaturowym”. Aby rozwiązać problem przesyłania danych zgromadzonych przez autonomiczny system 1-Wire do komputera osobistego, produkowane są różne urządzenia iButton, które w tym przypadku pełnią rolę tzw. w skład jego konstrukcji wchodzi bateria litowa. To cała seria tabletów „od DS1992 (1Kbps) do DS1996 (64Kbps), a wśród nich oczywiście modyfikacja DS1994 (4Kbps), która dodatkowo zawiera prawdziwy -węzeł zegara czasu, wygodny do generowania znaczników czasu przechowywanych danych lub do organizowania autonomicznych rejestratorów zasobów.

Interfejs 1-przewodowy. DS9490B to wydajne narzędzie do komunikacji między „tabletami transportowymi” o dużej pamięci a komputerem PC

Ponadto do tych samych celów można używać urządzeń z elektrycznie kasowalną pamięcią, takich jak modyfikacje EEPROM DS1971 (32 bajty), DS1973 (512 bajtów) i DS1977 (32 kilobajty). Przy przenoszeniu dużej ilości informacji wygodnie jest korzystać z transportowego „tabletu” w połączeniu z adapterem portu USB typu DS9490B, który zapewnia dużą szybkość transferu przy wymianie danych między urządzeniem iButton a komputerem osobistym. Jeśli mówimy tylko o rozwiązaniu problemu gromadzenia i przechowywania danych w sieci 1-Wire, to każdy z powyższych „tabletów” transportowych można łatwo włączyć do takiej sieci. Jednocześnie do łączenia urządzeń w obudowach MicroCAN z przewodami linii jednoprzewodowej stosuje się specjalne zatrzaski typu DS9100 lub DS9098P lub prostsze zaciski typu DS9094.

Z punktu widzenia obwodowej realizacji interfejsu jednoprzewodowego oraz stabilności pracy na problematycznych liniach, wszystkie podrzędne elementy jednoprzewodowe historycznie różnią się od siebie, dzieląc się jednocześnie na grupy:

1. DS2401, DS2405 - pierwsze urządzenia z interfejsem 1-Wire w plastikowych obudowach, są całkowicie podobne w obwodach do pierwszych modeli urządzeń iButton, które były zorientowane do pracy na krótkich magistralach (do 1994 r.),

2. DS1820, DS2407P, DS2450, DS2404, DS2415, DS2417, DS1920 itp. - druga wersja, specjalnie zorientowana do pracy na długich liniach (przed rokiem 2000 komponenty te są obecnie w większości wycofywane),

3. DS18S20, DS18B20, DS1822, DS2438, DS2406P, DS2409, DS2890, DS1973 itp. - trzecia opcja, bardziej odporna na kolizje na szkielecie 1-Wire w porównaniu do poprzedniej (od 2000 r.),

4. DS2411, DS2408, DS1921 #, DS1977 itp. - ostatnia wersja najbardziej niezawodnego układu interfejsu 1-Wire (od 2003 roku).

Linia komunikacyjna i topologia

Ważną rolę w budowie sieci 1-Wire odgrywa wykonanie jednoprzewodowej linii komunikacyjnej. Z reguły takie linie mają strukturę składającą się z trzech głównych przewodów: DATA - magistrala danych, RET - przewód powrotny lub uziemiający, ZEWN_POWER - zewnętrzne zasilanie nie tylko obsługiwanych urządzeń podrzędnych, ale także zewnętrznych w stosunku do nich obwodów czujników i sterowań. W zależności od metody układania, łączenia z urządzeniami podrzędnymi i materiałów użytych do układania, zgodnie z poniższą tabelą, istnieją trzy główne opcje jakości organizacji sieci 1-Wire, z których każda wymaga użycia specjalnej technologii i akcesoriów podczas wykonanie linii.
Klasyfikacja linii Długość linii Liczba urządzeń podrzędnych Rodzaj użytego kabla Topologia Mistrz linii
Krótkie linie Do 30m Do 50szt. 4-przewodowy telefon Bezpłatny Podciąganie pasywne (rezystor)
środkowe linie Do 100m Do 200szt. Skrętka kategorii 5 Wspólny autobus Aktywne podciąganie (DS2480, DS2490 lub niestandardowe obwody)
Długie linie Do 300m Do 300szt. IEEE1394 (FireWire) Wspólna opona z pojedynczą lufą Aktywne podciąganie oparte na prądzie linii

Interfejs 1-przewodowy. Wydajny sposób na rozgałęzienie linii 1-Wire za pomocą łącznika DS2409

Często przy organizowaniu złożonych sieci jednoprzewodowych, w celu ułatwienia okablowania linii komunikacyjnej, zmniejszenia jej długości lub zmniejszenia obciążenia elektrycznego linii ze względu na redukcję jednocześnie pracujących na niej urządzeń, konieczne jest zapewnienie drzewa -podobna lub belkowa konstrukcja bagażnika, która znacznie różni się od konstrukcji zwykłego autobusu. W tym celu wykorzystywane są gałęzie sieci 1-Wire o jednym lub kilku poziomach. Podstawowym elementem w budowie takich odgałęzień jest albo konwencjonalny klucz adresowalny typu DS2406, który zapewnia rozgałęzienie dzięki przełączaniu przewodu powrotnego linii jednoprzewodowej, albo specjalizowany przełącznik rozgałęźny DS2409 bezpośrednio przełączający linię 1-Wire magistrala danych. Ta druga opcja jest bardziej preferowana. komponenty na odłączonej gałęzi sterowanej przez gałąź pozostają zawsze aktywne. Naprzemienne utrzymywanie sieci przez mastera każdej z gałęzi, przy wyłączonych pozostałych gałęziach, pozwala znacząco zwiększyć całkowitą długość linii oraz liczbę znajdujących się na niej urządzeń podrzędnych.

Jeżeli organizacja systemu 1-Wire opartego na komputerze osobistym wiąże się ze szczególnymi trudnościami, najbardziej optymalne jest zastosowanie inteligentnego adaptera do portu COM typu LINK. Realizowany jest w oparciu o mikroprocesor. Jednocześnie urządzenie w pełni emulujące działanie popularnego adaptera DS9097U firmy Dallas Semiconductor Corp. od strony portu szeregowego, a tym samym wspierające całe oprogramowanie opracowane dotychczas dla komputerów osobistych, dzięki własnej wbudowanej zasobów intelektualnych, wdraża preferencyjny tryb pracy urządzeń jednoprzewodowych na problematycznych liniach 1-przewodowych w środowisku trudnych zakłóceń. LINK znacznie usprawnia aktywny mechanizm podciągania na linii, co pozwala na uzyskanie naprawdę idealnej wymiany sygnałów przy długości kabla ponad 300 metrów i liczbie towarzyszących elementów jednoprzewodowych większej niż 100 sztuk oraz zastosowaniu filtrowania cyfrowego algorytmów przez procesor urządzenia znacznie poprawia odporność obsługiwanej linii jednoprzewodowej na zakłócenia elektromagnetyczne.

Aplikacje

Liczne fakty mówią o uznaniu magistrali jednoprzewodowej za międzynarodowy standard i powadze tego interfejsu ze strony czcigodnych programistów i producentów elektroniki. Na przykład praktycznie nie ma uniwersalnego mikrokontrolera, w literaturze dotyczącej zastosowania, którego nie omówiono by metod organizowania na jego podstawie mastera linii jednoprzewodowej.

Interfejs 1-przewodowy. Różnorodność produktów kampanii Embedded Data Systems, LLC

Amerykańska firma Embedded Data Systems, LLC (następca PointSix, Inc.) najkonsekwentniej broni linii wykorzystania technologii sieci 1-Wire w dziedzinie automatyki. Można powiedzieć, że ta kampania wyrobiła sobie markę, wprowadzając i promując osiągnięcia magistrali jednoprzewodowej w dziedzinie automatyki. I to pomimo faktu, że głównym obszarem jej działalności nie jest automatyzacja szklarni i nie tworzenie systemów sygnalizacji pożaru, ale rozwój narzędzi i systemów do obsługi zaawansowanych technologicznie gałęzi inżynierii mechanicznej i przemysłu chemicznego , a nawet tworzenie unikalnej aparatury eksperymentalnej i naukowej. Potwierdza to najszerszy asortyment produkowanych przez firmę wyrobów (różnorodne sondy do pomiaru wysokich i niskich temperatur, czujniki wilgotności, ciśnienia i kwasowości z funkcjami specjalnymi, specjalne czujniki optyczne, tablice zbierające informacje, urządzenia interfejsowe z różnorodną aparaturą analityczną, i wiele więcej), a każde z urządzeń zawiera elementy technologii jednoprzewodowej.

Interfejs 1-przewodowy. Elektronika AAG. LLC dostarcza gamę jednoprzewodowych produktów OEM do tworzenia sieci 1-Wire.

Obiecującymi przykładami w zakresie zastosowania technologii 1-Wire w automatyce są oczywiście działania tak znanych światowych producentów jak SYSTRONIX czy AAG Electronica. LLC.

Interfejs 1-przewodowy. Rozwiązania sieciowe 1-Wire firmy SYSTRONIX

Linie kompletnych narzędzi, jak również liczne przykłady ich zastosowania oraz wysoka sprzedaż dostarczonych produktów wskazują na powodzenie i aktualność koncepcji magistrali jednoprzewodowej wykorzystywanej przez te firmy do rozwiązywania szerokiej gamy problemów automatyki rozproszonej .

Interfejs 1-przewodowy. Tak wygląda elektroniczne serce stacji pogodowej 1-WireInterfejs 1-przewodowy. Stacja Pogodowa 1-Wire - najpopularniejsza aplikacja technologii 1-Wire

Kolejnym przykładem, który dobitnie pokazuje możliwości technologii magistrali jednoprzewodowej w praktyce, jest projekt budowy w pełni automatycznych stacji pogodowych (1-Wire Weather Station), który został opracowany wspólnie przez firmy PointSix, Inc., AAG Electronica LLC, Dallas Semiconductor Korporacja i Texas Weather Instruments, Inc. Na początku (jeszcze w połowie lat 90.) powstało kilka układów eksperymentalnych opartych na wiodącym komputerze osobistym z adapterem DS9097U, który jest sercem kompleksu, z trzech termometrów DS18S20 realizujących kontrolę temperatury, mikroukładu DS2438 do obsługi czujnik wilgotności powietrza, element DS2423 do określania prędkości wiatru oraz 16 etykiet elektronicznych DS2401 określających jego kierunek.

Te pierwsze systemy pogodowe zostały zainstalowane i pomyślnie przetestowane podczas długotrwałej eksploatacji w stanie Teksas. Ponadto część z nich została wyposażona w dodatkowe rozwiązania jednoprzewodowe, które zapewniały kontrolę sygnałów z czujników: ciśnienia barometrycznego, wyładowań atmosferycznych, opadów na powierzchni, aktywności słonecznej, wilgotności gleby itp. Dane ze wszystkich czujników, rejestrowane przez każdy z tych systemów, odbierane były przez komputer osobisty i przesyłane w czasie rzeczywistym przez Internet do centralnej konsoli operatora, gdzie odbierano i archiwizowano dane pogodowe regionu, uzyskiwane poprzez analizę informacje z kilku rozproszonych terytorialnie stacji. Po pomyślnym zakończeniu projektu Texas Weather Instruments Inc. Już od kilku lat z powodzeniem handluje gotowymi, w pełni automatycznymi stacjami pogodowymi, które nie wymagają obsługi przez człowieka. Co więcej, popularność takich urządzeń na całym świecie jest tak duża, że ​​firma Dallas Semiconductor Corp. została zmuszona do rozpoczęcia produkcji specjalistycznego chipsetu WS-1, w skład którego wchodzi zestaw podzespołów jednoprzewodowych, czyli minimum wymagane do zbudowania takiej stacji. Kompletny zestaw takich systemów dla wielu użytkowników z całego świata, w tym płytki do samodzielnego montażu, certyfikowane elementy mechaniczne i konstrukcyjne, realizuje firma AAG Electronica LLC.

Dość obiecujący obszar, w którym w pełni wykorzystuje się zalety technologii sieciowej 1-Wire i na który kampania Dallas Semiconductor Corp. zwraca szczególną uwagę. jest zarządzanie autonomicznymi chemicznymi źródłami energii - bateriami. Zarządzanie oznacza tutaj przede wszystkim ścisłą i kompletną identyfikację źródeł energii, przechowywanie w pamięci każdego indywidualnego urządzenia elektronicznego wbudowanego w baterię jego cech produkcyjnych i indywidualnych parametrów technicznych, jak najpełniejsze monitorowanie ich głównych parametrów operacyjnych przez cały czas przez cały okres eksploatacji, a także formowanie prawidłowych działań kontrolnych związanych z przywracaniem ładunku obsługiwanego autonomicznego źródła energii.

Interfejs 1-przewodowy. DS2438 — uniwersalny komponent zarządzania baterią 1-Wire dla urządzeń mobilnych

Wybór algorytmu ładowania akumulatorów w dużej mierze zależy od właściwego zarządzania i znajomości historii pracy akumulatorów, co bezpośrednio przekłada się na efektywność użytkowania i żywotność wielu rodzajów akumulatorów. W tym celu każda z baterii wieloelementowych struktur energetycznych (zwłaszcza dla urządzeń mobilnych i zasilaczy awaryjnych) jest zasilana indywidualnym komponentem jednoprzewodowym, zasadniczo zamieniając się w inteligentny element systemu autonomicznego zasilania. Z tym kierunkiem związanych jest szereg mikroukładów produkowanych przez firmę. Dallas Semiconductor Corp. dziś dominuje na rynku inteligentnych systemów obsługi autonomicznych źródeł zasilania, jednocześnie wyznając nowe zintegrowane sieciowe podejście do problemu zarządzania elementami energetycznymi. Jednocześnie stosowane są rozwiązania 1-Wire, które pozwalają na zorganizowanie wielopunktowej magistrali do obsługi urządzeń zarządzających i kontrolujących ładowanie, co umożliwia towarzyszenie nie tylko pojedynczym źródłom energii, ale także całym akumulatorom złożonym z wielu oddzielnych podobnych elementów. Co więcej, takie urządzenia są w stanie zapewnić nie tylko identyfikację czy najprostszą kontrolę temperatury akumulatorów, ale także pełny monitoring ich głównych parametrów (napięcie, prąd, rozładowanie, kontrola zwarć itp.) przez cały okres eksploatacji. Wyniki gromadzone przez takie urządzenia są zapisywane we wbudowanej pamięci nieulotnej w postaci histogramu (DS2436) lub w postaci tablicy kolejnych odczytów powiązanych ze znacznikami czasu (DS2438).

Interfejs 1-przewodowy. Jednym z najważniejszych osiągnięć Dallas Semiconductor Corp. jest układ zarządzania baterią do urządzeń przenośnych DS2770

Obecnie Dallas Semiconductor Corp. produkuje szereg precyzyjnych kryształów do monitorowania, zarządzania, ochrony i kontroli odzyskiwania ładunku autonomicznych zasilaczy różnych typów i celów (DS2720, DS2740, DS2751, DS2770 itp.). Należą do nich między innymi kryształy z rodziny DS276#, które w przeciwieństwie do innych modyfikacji podobnych urządzeń wymagających zewnętrznego orurowania z wykorzystaniem precyzyjnych i stabilnych elementów pasywnych, zapewniają większą dokładność w kontrolowaniu prądu pobieranego przez monitorowany akumulator. Osiąga się to między innymi dzięki wbudowanemu skalibrowanemu obwodowi rezystancyjnemu (bocznikowi) wykonanemu według specjalnej technologii półprzewodnikowej, a także dzięki obecności specjalnego sprzętowo-programowego mechanizmu wstępnej kalibracji w składzie takich urządzenia.

Ograniczenia i współpraca z sieciami przemysłowymi

Oczywiście sieci 1-Wire mają swoją niszę do wykorzystania w systemach automatyki budynkowej. Nie ma sensu poważnie wykorzystywać ich do przesyłania dużych ilości informacji przy budowie np. systemów monitoringu wizyjnego czy szybkich central związanych z obsługą szybkich procesów, czy też porównywania możliwości sieci jednoprzewodowych z tak potężną siecią przemysłową. interfejsy takie jak ProfiBus, FeldBus, LonWorks, CAN, Industrial Internet itp. Możliwe jest nawet sformułowanie głównych ograniczeń na dzień dzisiejszy dla stosowania systemów opartych na jednoprzewodowych sieciach 1-Wire w dziedzinie automatyki:

  • konieczność ciągłej synchronizacji czasu lub synchronicznej pracy poszczególnych urządzeń w sieci (problem ten można rozwiązać wprowadzając w strukturę magistrali sieciowej dodatkową linię do przesyłania wspólnego sygnału synchronizacji)
  • mała szybkość wymiany informacji, a co za tym idzie brak możliwości uzyskania dużej dynamiki przy obsłudze szybkich procesów w czasie rzeczywistym (jeżeli sterowany szybki proces jest stosunkowo krótki, może go obsłużyć lokalny mikrokontroler w ramach magistrali jednoprzewodowej, przechowując wynikowe dane w pamięci buforowej, a następnie realizować ich transmisję bezpośrednio do mastera)
  • trudność w implementacji trybu pracy sieci multi-master (specjalizowany rozdzielacz sieciowy DS1 2409-Wire rozwiązuje problem konfliktów pomiędzy kilkoma masterami na jednej magistrali jednoprzewodowej).

Interfejs 1-przewodowy. Płytka Tini jest najbardziej wydajnym mechanizmem interfejsu 1-Wire z CAN i Internetem.

Jak widać z uwag podanych w nawiasach, nawet te oczywiste trudności dla sieci 1-Wire nie są nie do pokonania. Co więcej, istnieją podejścia, które umożliwiają organiczną integrację powolnych, jednoprzewodowych, rozproszonych geograficznie struktur w takie produktywne sieci, jak CAN i przemysłowy Internet. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu specjalnych rozwiązań sprzętowych i programowych realizowanych w oparciu o nowoczesne mikrokontrolery, a także unikalnego narzędzia kampanii Dallas Semiconductor Corp. - urządzenia TINI (Mały interfejs internetowy).

TINI400 to cały mikrosystem oparty na centralnym procesorze, zaimplementowany na wysokowydajnym mikrokontrolerze sieciowym DS80C400, który łączy w sobie zasoby szeregu najpopularniejszych interfejsów sieciowych, takich jak: RS232, 1-Wire, CAN 2.0B, Ethernet, nie wspominając o możliwości wykorzystania równoległego szesnastobitowego synchronicznego szkieletu, a także autonomicznych węzłów do organizacji standardowych lokalnych interfejsów szeregowych I2C i SPI. Ponadto płytka TINI400 zawiera 1 MB pamięci programu Flash, 1 MB pamięci SRAM, węzeł zegara czasu rzeczywistego, baterię litową i krzemowy numer identyfikacyjny. TINI400 obsługuje potężne środowisko operacyjne, które obejmuje obsługę protokołu TCP/IP i wirtualnej maszyny Java, które zostały starannie opracowane i przetestowane na poprzedniej generacji TINI, płycie TINI390. O tym ostatnim decyduje fakt, że technologia wsparcia oprogramowania dla TINI390 była przez lata rozwijana przez Dallas Semiconductor Corp. wspólnie z pracownikami Sun Microsystems, Inc., będąc jednocześnie projektem całkowicie otwartym. Takie podejście pozwoliło nam uzyskać najskuteczniejszy feedback od użytkowników końcowych, co pomogło zidentyfikować i wyeliminować większość braków w oprogramowaniu. A teraz na stronie Dallas Semiconductor Corp. można znaleźć całą niezbędną dokumentację i narzędzia do tworzenia oprogramowania, co znacznie ułatwia budowę lokalnych jednoprzewodowych systemów zdalnego monitorowania i sterowania w oparciu o urządzenie TINI, łącząc zalety szybkiego i wydajnego, ale kosztownego i wolnego, ale taniego i efektywne interfejsy.

Podsumowując, należy jeszcze raz zwrócić uwagę na bezwzględną efektywność i racjonalność wykorzystania technologii 1-Wire w systemach sterowania budynkami i automatyzacji zarządzania różnorodnymi urządzeniami rozproszonymi, gdy nie jest wymagana duża szybkość obsługi, ale wymagana jest znaczna elastyczność i skalowalność przy niskich kosztach wdrożenia.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Komputery.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Biodegradowalna łatka 26.10.2020

Naukowcy z Uniwersytetu w Tampere w Finlandii opracowali biodegradowalny, przezroczysty, elastyczny i szybko działający plaster leczniczy wykonany z liści świętego figowca. Specjaliści przymocowali nanodruty do szkieletu liścia, a powierzchnię zamknięto w biodegradowalnej, przezroczystej taśmie.

W ortopedii termoterapia stosowana jest w celu zmniejszenia bólu, poprawy krążenia i zmniejszenia stanu zapalnego. Wykorzystywany jest również w leczeniu zapalenia stawów, sztywności stawów, spondylozy szyjnej oraz urazów.

Tradycyjne plastry termiczne często prowadzą do oparzeń, ponieważ są wykonane z nieprzezroczystych materiałów i osoba nie może śledzić reakcji skóry. Nowy plaster oparty jest na składnikach ziołowych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Laptop z modułową ramą

▪ Zestaw rozwojowy interfejsu kamery

▪ Anteny fraktalne do inteligentnych ubrań

▪ Stres uszkadza kości

▪ Ultrabudżetowy smartfon Infinix Smart 7 HD

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcji witryny internetowej poświęconej sprzętowi wideo. Wybór artykułów

▪ artykuł Szybkie podgrzewanie wody w wannie. Wskazówki dla mistrza domu

▪ artykuł Który motyl ma przezroczyste skrzydła? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Operator emisyjny Ethereum. Opis pracy

▪ artykuł Wyłącznik czasowy grzałki elektrycznej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Wejście wysokopoziomowe z radia samochodowego do wzmacniacza. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024