Organizacja systemów 1-Wire. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Komputery

 Komentarze do artykułu

Możliwe są następujące opcje organizacji systemów jednoprzewodowych.

1. Komputer i jedno urządzenie ML##

2. Komputer i wiele urządzeń ML##

3. Komputer i zestaw rozproszonych geograficznie urządzeń ML##

4. Linie komputerowe i problematyczne oparte na rozproszonych geograficznie urządzeniach ML##

5. Komputer i kilka odgałęzień jednoprzewodowych z urządzeniami ML##

6. Ścisła implementacja wspólnej magistrali dla problematycznych systemów 1-Wire opartych na wielu urządzeniach ML##

7. Systemy 1-Wire sterowane urządzeniami mikrokontrolerowymi

8. Rozwiązania łączone wykorzystujące rozproszone układy mikrokontrolerów

9. Lokalne podsystemy 1-Wire jako część tradycyjnych systemów automatyki

10. Systemy 1-Wire oparte na płytce TINI

11. Programowanie systemów 1-Wire

1. Komputer i jedno urządzenie ML##

Najprostszym sposobem na zbudowanie systemu jednoprzewodowego jest sparowanie komputera osobistego pełniącego rolę nadrzędnej linii 1-Wire z jednym sprawnym urządzeniem ML##. W takim przypadku komputer osobisty jest wyposażony w adapter typu ML97#-## lub typu ML94#. Adapter ML97#-## łączy się z komputerem PC przez dowolny wolny port szeregowy COM, a adapter ML94# przez port USB. Adapter i urządzenie ML## łączymy ze sobą zwykłym płaskim czterożyłowym kablem telefonicznym, który na obu końcach wyposażony jest w standardowe wtyczki telefoniczne (jack) typu RJ11 (6p4c). Takie połączenie jest niezwykle proste ze względu na obecność w konstrukcjach każdej z przejściówek oraz każdego typu urządzenia jednoprzewodowego ML##, przyjmującego gniazda RJ11 (6p4c). Układanie takiej linii komunikacyjnej powinno odbywać się jak najdalej od przewodów zasilających, pól elektromagnetycznych i mieć przeważnie liniową topologię. Dopuszczalna jest budowa takiego układu pod warunkiem, że zastosowane jednoprzewodowe urządzenie ML## może pracować na zasilaniu pasożytniczym lub jego pobór przez zewnętrzną szynę zasilającą EXT_POWER nie przekracza 4mA. Długość linii jednożyłowej może w tym przypadku wynosić ~50 80 m. Przykład: kontrola temperatury w jednym punkcie za pomocą dowolnego termometru cyfrowego ML20# lub jednoczesna kontrola temperatury, wilgotności względnej i poziomu oświetlenia poprzez sparowanie komputera z mikrosystemem ML38H.

2. Komputer i wiele urządzeń ML##

Bardziej złożony jest wariant wielopunktowej sieci 1-Wire, który jest dopuszczalny przy organizowaniu systemu z niewielkiej liczby funkcjonalnych urządzeń ML## (do 20 sztuk). Komputer osobisty wyposażony w jeden z adapterów 1-Wire-line typu ML97#-## lub typu ML94# pełni również rolę nadrzędnego systemu jednoprzewodowego. Jednak w tym przypadku adapter połączony jest tym samym kablem telefonicznym z kilkoma elementami podrzędnymi 1-Wire zrealizowanymi na bazie urządzeń funkcjonalnych ML## różnego typu, które mogą pracować albo na zasilaniu pasożytniczym, albo z wykorzystaniem zewnętrznej szyny zasilającej EXT_POWER , jeżeli ich łączny pobór w dowolnym trybie pracy systemu nie przekracza 4mA. Mówiąc dokładniej, adapter ML97#-## (lub ML94#) jest podłączony bezpośrednio tylko do jednego gniazda odbiorczego najbliższego urządzenia jednoprzewodowego ML##. Jednak obecność w konstrukcji dowolnego funkcjonalnego urządzenia ML## dwóch połączonych równolegle złączy odbiorczych RJ11 (6p4c) umieszczonych na końcu ich obudowy, ułatwia realizację struktury linii jednoprzewodowej w postaci wspólnego autobusu. Uzyskuje się to poprzez połączenie ze sobą poszczególnych urządzeń funkcjonalnych ML## za pomocą odcinków płaskiego kabla telefonicznego o wymaganej długości, zakończonego na obu końcach standardowymi wtykami telefonicznymi (jack) typu RJ11 (6p4c). Całkowita długość linii 1-Wire w tym przypadku może wynosić ~50m, przy ilości używanych urządzeń ML## do 20szt. Przykład: wielopunktowa regulacja temperatury za pomocą kilku termometrów cyfrowych z rodziny ML20#.

3. Komputer i zestaw rozproszonych geograficznie urządzeń ML##

Przy konstruowaniu naładowanych systemów jednoprzewodowych (60 100 m) zawierających dużą liczbę urządzeń ML## (30 50 szt.) najbardziej zróżnicowanej klasy, jeden z przewodów sieci 1-Wire-main, który jest przydzielony jako oddzielny zewnętrzna magistrala zasilająca EXT_POWER, zasilana jest energią z zasilacza jednostki sieciowej klasy ML00#-xx-###. Poziom napięcia zasilania zewnętrznego dostarczanego do takiej sieci jest dobierany tak, aby był znacznie wyższy niż poziom wymagany do zasilania jakichkolwiek elementów składających się na urządzenia ML##, co jest dopuszczalne ze względu na obecność specjalnych zewnętrznych konwerterów mocy w obwód tych urządzeń. Połączenie linii 1-Wire z zasilaczem odbywa się albo za pomocą specjalnych rozgałęźników gniazd telefonicznych systemu RJ11, albo poprzez wolne gniazda odbiorcze któregokolwiek z urządzeń ML## wchodzących w skład pojedynczego - tworzony jest system drutów. Obecność dodatkowej energii w linii 1-Wire może znacznie poprawić jej ogólną odporność na zakłócenia, w tym poprzez zastosowanie terminatorów umieszczonych na końcu takiej linii jednoprzewodowej. Do realizacji funkcji terminatora można wykorzystać dowolną etykietę zawierającą wbudowany pasywny węzeł podciągający magistralę danych. ML01 lub ML02 są zalecane jako pasywne terminatory podciągające.

4. Linie komputerowe i problematyczne oparte na rozproszonych geograficznie urządzeniach ML##.

W realnej pracy z sieciami 1-Wire często zdarzają się sytuacje związane z koniecznością zapewnienia działania dużej ilości urządzeń ML## (do 100 sztuk), na długich autostradach (do 300m) o złożonej geometrii, operujących w warunkach silnych zakłóceń, przechodzących w pobliżu urządzeń przełączających zasilanie, ułożonych kablem niskiej jakości, bez ścisłego przestrzegania wspólnej topologii magistrali. Takie linie są klasyfikowane jako problematyczne w technologii 1-Wire i opracowywane są specjalne metody sprzętowe i programowe zapewniające ich działanie.

Przede wszystkim, jeśli napotkasz problemy z przesyłaniem informacji w takich strukturach jednoprzewodowych, powinieneś skorzystać z programowych metod obsługi elementów jednoprzewodowych, które można zrealizować, wybierając optymalny tryb pracy dla każdej konkretnej sytuacji układów DS2480B dla portu COM lub DS2490 dla portu USB. Te sterowniki sprzętowe są specjalnie zaprojektowane do obsługi rozszerzonych linii 1-Wire i stanowią integralną część odpowiednio każdego adaptera ML97#-## lub ML94#. Za ich pomocą realizowany jest mechanizm kontrolowanego aktywnego podciągania linii danych, a także możliwa jest zmiana taktowania i kształtu czoła sygnału na torze slave 1-Wire-trunk, co pozwala na optymalizację pracy adapter stosowany przy obsłudze linii jednoprzewodowych o indywidualnych parametrach.

Adapter ML97G, który również bazuje na układzie DS2480B, zapewnia również niezawodną separację galwaniczną między masą komputera, zwykle galwanicznie połączoną z neutralnym sieci, a przewodem powrotnym 1-Wire-main, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo niestabilnej pracy działanie problematycznej linii jednoprzewodowej zbudowanej w oparciu o urządzenia ML##. Dodatkowo zastosowanie zasilacza z separacją galwaniczną ML97G zabezpiecza komputer osobisty przed przypadkowym wejściem w jego obwód poprzez napięcie sieciowe 1-Wire, co jest szczególnie ważne podczas pracy z urządzeniami takimi jak ML07S, ML90S czy ML06IAA.

Zastosowanie na samym początku (tuż obok komputera) linii, prowadzonej przez adapter ze sterowanym programowo aktywnym pull-upem, specjalizowanego taga typu ML02a, zawierającego specjalny dodatkowy układ dopasowujący RC, który zapewnia tłumienie sygnałów odbitych w magistrali jednoprzewodowej, może znacznie ustabilizować pracę problematycznych systemów 1-Wire.

Innym skutecznym sposobem na zwiększenie niezawodności problematycznych linii 1-Wire jest zastosowanie specjalizowanych jednoprzewodowych układów przywracania sygnału zaimplementowanych w urządzeniach ML02S i ML02M. Zastosowanie takich technik obwodów jest możliwe dzięki obecności w linii jednoprzewodowej oddzielnej zewnętrznej szyny zasilającej EXT_POWER, która jest wykorzystywana przez wbudowany w te urządzenia aktywny układ podciągający do wzmacniania zanikającego sygnału linii problemowej. Taka decyzja implikuje empiryczne poszukiwanie najbardziej optymalnego punktu podłączenia urządzeń ML02S i ML02M na całej linii 1-Wire. Położenie tego punktu zależy od dużej liczby czynników, a przede wszystkim od geometrii i topologii, które są indywidualne w realizacji każdego konkretnego układu jednoprzewodowego. Dodatkowo w niektórych przypadkach możliwe jest załączenie kilku urządzeń redukcyjnych rozmieszczonych na całej długości linii 1-Wire.

Jednak najskuteczniejsze dziś jest zastosowanie unikalnego adaptera LINK (lub ML1L według klasyfikacji NTL ElIn) do obsługi problematycznych sieci 97-Wire. Urządzenie to dzięki wbudowanym własnym zasobom intelektualnym realizuje preferencyjny tryb pracy urządzeń ML## na długich przeciążonych liniach w trudnym środowisku zakłócającym. Urządzenie znacznie usprawnia działanie mechanizmu aktywnego podciągania, co umożliwia uzyskanie prawdziwie idealnej wymiany sygnałów przy długości kabla trunkingowego powyżej 300m, za pomocą których obsługiwanych jest 100 lub więcej urządzeń ML##. Zastosowanie algorytmów filtrowania cyfrowego znacznie poprawia stabilność obsługiwanego systemu jednoprzewodowego na zakłócenia elektromagnetyczne, a także odbicia i zakłócenia występujące w problematycznych sieciach 1-Wire.

5. Komputer i kilka odgałęzień jednoprzewodowych z urządzeniami ML##.

Dość często przy wdrażaniu skomplikowanych systemów 1-Wire zdarzają się sytuacje, kiedy topologia linii jest taka, że ​​przy realizacji jako wspólna magistrala długość magistrali znacznie przekracza długość całkowitą w porównaniu do opcji budowy systemu w postaci pojedynczych belek. W takim przypadku do uporządkowania systemu wygodnie jest zastosować specjalne rozgałęziacze linii 1-Wire lub złączki typu ML09, a także jednoprzewodowe elementy przełączające typu ML07. W podobny sposób można zorganizować taki rekonfigurowalny system, w którym w danym momencie tylko jeden z segmentów obsługiwanej sieci może być podłączony do mastera. To znacznie zmniejsza obciążenie linii jako całości (liczbę podłączonych abonentów, pojemność liniową kabla, całkowitą rezystancję kanału informacyjnego i całkowity upływ izolacji) i ogólnie odpowiednio zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia niejednoznacznych sytuacji . W takim przypadku możliwe są dwie opcje realizacji takiej struktury: użycie rozgałęziaczy ML09 do przerwania szyny danych DATA oraz użycie kluczy ML07 do przerwania magistrali powrotnej RETURN. Pierwsza opcja wydaje się bardziej preferowana, ponieważ po jego wdrożeniu wszystkie urządzenia ML##, które są częścią dowolnego oddziału lokalnego, ale są odłączone od głównego łącza, zawsze mają zewnętrzne zasilanie, a zatem są funkcjonalne. Dodatkowo przy zastosowaniu sprzęgaczy ML09 możliwa jest realizacja zagnieżdżonych odgałęzień wielopoziomowych, sygnalizacja masterowi stanu awaryjnego na odgałęzieniu odłączonym od magistrali głównej, a także zorganizowanie zewnętrznego zasilania dla wszystkich jednoprzewodowych ML# # urządzeń dowolnego oddziału lokalnego z osobnego źródła zasilania.

Ponadto zastosowanie sprzęgaczy ML09 pozwala na zorganizowanie ukierunkowanej reakcji systemu, np. po przedstawieniu urządzenia identyfikującego iButton. Rzeczywiście, jeśli program komputera nadrzędnego sieci 1-Wire, złożonej z odbiorników ML19S podłączonych do wspólnego łącza poprzez poszczególne gałęzie ML09, skanuje linię w poszukiwaniu neutralnego tabletu, otwierając po kolei dostęp do każdego z odbiorników, wówczas możliwe jest jednoznaczne ustalenie adresu, a co za tym idzie położenia terytorialnego odbiorcy, do którego identyfikator jest dowożony.

6. Ścisła implementacja wspólnej magistrali dla problematycznych systemów 1-Wire opartych na wielu urządzeniach ML##.

Inną opcją zwiększenia niezawodności i odporności na zakłócenia pracy przeciążonych systemów jednoprzewodowych opartych na wielu urządzeniach ML## (do 100 sztuk), o dużej długości (do 200m) i złożonej topologii, a także przechodzących przez silne stref zakłóceń, polega na wykorzystaniu specjalnych metod implementacji 1 -Wire-bus, zbudowanych z zachowaniem ścisłej architektury wspólnej linii. Jednocześnie przydzielany jest wspólny ciągły pień sieci, który jest układany za pomocą wysokiej jakości skrętki UPT wysokiej kategorii (nie niższej niż piąta), ale lepiej jest użyć IEEE1394 (Firewire ) kabel. W przypadku dużego natężenia zakłóceń elektromagnetycznych zaleca się stosowanie przewodu w uziemionym ekranie. Każde jednoprzewodowe urządzenie ML## jest podłączone do takiego pnia za pomocą osobnego gniazda klasy RJ45 (na przykład KRONE (pojedyncze lub podwójne)), co nie zakłóca monotonnego układania kabla magistrali w celu uporządkowania dowolnego rozgałęzienia. Jednocześnie każdy z przewodów beczki kablowej jest przebijany (zakańczany) wewnątrz takiego gniazda za pomocą specjalnego złącza nożowego bez łamania rdzenia, kierując sygnał na wyjścia wbudowanego standardowego gniazda RJ45- jack (8p8c), do którego następnie oddzielnym kablem krosowym o długości nie większej niż 0,5 m podłącza się jednoprzewodowe urządzenie ML##. Taki kabel krosowy może być z obu stron ozdobiony wtykami systemowymi RJ11 (są też dość pewnie zamocowane w gniazdach RJ45) lub może być zakończony asymetrycznie - na jednym końcu wtyk RJ45, a na drugim wtyk RJ11. Jako materiał na kabel krosowy można zastosować zarówno płaski kabel telefoniczny, jak i skrętkę UPT piątej kategorii.

W przypadku zastosowania przewodu ekranowanego przewód trzymający folię ekranującą podłącza się śrubą do ekranu każdego gniazda, a także do dostępnego niezawodnego fizycznego zacisku uziemiającego, ale tylko w jednym punkcie dla całego systemu 1-Wire .

Przy organizacji takiej magistrali szczególnie ważne jest prawidłowe zasilanie zewnętrzne linii 1-Wire, biorąc pod uwagę fakt, że przez magistralę magistrali jednoprzewodowej może płynąć znaczny prąd sumaryczny, który zasila magistralę wewnętrzną węzły wielu urządzeń ML##, jak również zewnętrzne, które obsługują. W tym celu zwykle stosuje się oddzielną listwę zaciskową lub puszkę przyłączeniową, którą umieszcza się na początku linii, obok głównego gniazda przyłączeniowego. W takiej puszce bieguny kabla wyjściowego zasilacza są solidnie połączone pod śrubą lub przez lutowanie z szyną powrotną i zewnętrzną szyną zasilającą uformowanej 1-Wire-main. Podczas budowy systemu z wykorzystaniem technologii przebijania lub wciskania wspólnej magistrali kablowej bez łamania każdego z jej rdzeni, przez zewnętrzną szynę zasilającą i szynę powrotną mogą przepływać znaczne sumaryczne prądy, podczas gdy tylko niewielka ilość prądu przepływa do każdego z abonentów składnik prądu całkowitego, który z reguły nie wymaga ultraniskiej impedancji w obszarze styku ze wspólnym torem. Przy podobnej strukturze linii jednoprzewodowej wszystkie techniki wymienione w punkcie 2, punkcie 3, punkcie 4, punkcie 5 można organicznie łączyć.

7. Systemy 1-Wire sterowane urządzeniami mikrokontrolerowymi.

W przypadku implementacji w oparciu o urządzenia ML## dowolnego z wariantów systemów 1-Wire wymienionych w punkcie 1 punktu 6, jako sieć hosta może być wykorzystany nie tylko komputer osobisty, ale także niedrogi mikrokontroler, który generalnie znacznie zmniejsza ogólny koszt takiego rozwoju. Jeżeli system zbudowany jest w oparciu o jeden z mikrokontrolerów typu ML98#, to może on pracować na zasadzie odbioru energii do własnego zasilania, jak również zasilania urządzeń ML## podłączonych do sieci 1-Wire linii obsługiwanej przez takie urządzenie, z zewnętrznego źródła transformatorowego ML00#-xx-###. W tym samym czasie pod kontrolą specjalnie przygotowanego programu, w pamięci wewnętrznej mikrokontrolera, który jest rdzeniem bloku ML98# zabłysnął dowolny mod i pełni funkcję mastera sieci 1-Wire, np. utrzymywanie ustawień temperatury wprowadzonych wcześniej przez użytkownika z klawiatury tego aktywnego podciągacza Efficient, wbudowanego w którykolwiek z urządzeń ML98#, a specjalne metody programowania pozwalają na utrzymanie niezawodnej pracy na dość długich (do 50m) i obciążonych linie jednoprzewodowe (do 50 urządzeń ML##).

Komputery podręczne (inaczej określane jako Personal Digital Assistant (dalej po prostu PDA)) z powodzeniem mogą być wykorzystywane jako mastery autonomicznej sieci 1-Wire. NTL ElIn dostarcza adaptery ML97P-### oparte na układach DS2480B i przeznaczone do organizacji systemów jednoprzewodowych opartych na platformie PalmOS PDA. Jednocześnie urządzenia ML## sterowane przez komputer kieszonkowy również pobierają z niego energię, co wymaga specjalnych technik programowania zapewniających oszczędne zużycie baterii. Ale nie każdy jednoprzewodowy system małej mocy może działać całkowicie autonomicznie. Jeśli więc mini-sieć zbudowana na bazie np. komputera kieszonkowego gromadzi w pamięci nieulotnej PDA informacje z kilku termometrów cyfrowych ML20#, pojawia się pytanie o przeniesienie tak zebranych danych. Proces próbkowania informacji rejestrowanych przez taki system może być realizowany pod kontrolą kieszonkowego komputera wiodącego 1-Wire, a okresowo realizowany za pomocą tabletu transportowego „takiej czy innej modyfikacji, który ma wbudowaną dużą pojemność pamięci nieulotnej. Do klasy takich urządzeń zaliczamy np. urządzenia iButton typu DS1996 czy typu DS1977. Dane uzyskane ze wszystkich tabletów temperaturowych „wchodzących w skład systemu można następnie w łatwy sposób przenieść z pamięci tabletu transportowego” do pamięci komputera osobistego, na przykład za pomocą kompleksu obsługi urządzeń stacjonarnych iButton, elin.ru/1-Wire/08.htm W ten sam sposób ustawienia wewnętrzne (m.in. synchronizacja kalendarza i zegara czasu rzeczywistego), a nawet algorytm działania PDA (lub jednostki mikroprocesorowej) - mastera sieci 1-Wire, można zmienić.

Aby zapewnić kontakt informacyjny pomiędzy „tabletem transportowym” a linią jednoprzewodową sterowaną jednostką mikrokontrolera lub komputerem kieszonkowym, system musi zawierać specjalne urządzenie odbiorcze ML19S zapewniające kontakt informacyjny z urządzeniami iButton.Alternatywą dla tego urządzenia jest uniwersalny systemowy węzeł wejściowy dla urządzeń nadrzędnych wyposażonych w ML19R iButton Receiving Tablet Servicing Probes. Za pomocą takich urządzeń zintegrowanych w jednoprzewodowe sieci 1-Wire można rozwiązywać problemy: zapisując do systemu lub odczytując z niego duże ilości informacji, gdy pojemność tabletów transportowych z rodziny iButton jest niewystarczająca. -sieć złożona z kilku rejestratorów jednoprzewodowych (np. urządzenia TERMOCHRON (DS1)) wraz z programowaniem ich ustawień, restartem i odczytem zgromadzonych w nich informacji.Ponadto taka sieć nie potrzebuje osobnego mastera, jej rolą może być realizowane przez samodzielne urządzenie wyposażone w specjalną sondę odbiorczą, natychmiast w momencie jego zetknięcia z systemem 1921-Wire poprzez urządzenie ML1R. Do połączenia urządzeń DS19 zapakowanych w obudowy MicroCAN z siecią 1921-Wire wygodnie jest używać urządzeń ML1F, w których znajdują się nie tylko te rejestratory temperatury, ale także dowolne inne tablety iButton.

8. Rozwiązania łączone wykorzystujące rozproszone układy mikrokontrolerów.

Najbardziej racjonalnym podejściem przy wdrażaniu systemów automatyki jednoprzewodowej zbudowanych w oparciu o urządzenia ML## jest wykorzystanie sieci o strukturze kombinowanej. Przykładem takich realizacji mogą być układy zorganizowane w oparciu o bloki mikrokontrolerów ML98D lub ML92. Przy takim podejściu każde z urządzeń ML98D lub ML92 jest z jednej strony masterem lokalnej gałęzi 1-Wire, która obsługuje kilka urządzeń funkcjonalnych ML## zrealizowanych według dowolnego ze schematów opisanych w punkcie 1 6. Na z drugiej strony każdy z modułów ML98D lub ML92 może być abonentem sieci informacyjnej wyższego poziomu zorganizowanej na zasadach np. standardu CAN elin.ru/uso_rs.htm.

Zatem program sterujący mikrokontrolera dla każdego bloku ML98D lub ML92 musi zapewniać wymianę informacji pomiędzy wolnymi „podrzędnymi lokalnymi gałęziami 1-Wire, a szybszą” i bardziej niezawodną strukturą sieci CAN wyższego poziomu, która z kolei łączy się z komputerem osobistym który spełnia funkcje:

• zapewnienie interfejsu człowiek-maszyna,
• tworzenie ustawień kontrolnych,
• archiwizację zebranych informacji.

W tym przypadku komputer wyposażony jest w inteligentny systemowy adapter magistrali CAN typu CCA# i jest równoprawnym uczestnikiem takiej sieci. Przy takiej organizacji systemu najbardziej optymalna jest kombinacja geograficznie skoncentrowanych obiektów usługowych, charakteryzujących się indywidualnym zróżnicowaniem wymagań funkcjonalnych, realizowanych poprzez interfejsy z różnymi „wolnymi” urządzeniami ML## sterowanymi przez lokalne rozgałęzienia 1-Wire , oraz szeroko rozproszonych abonentów „odporniejszej na zakłócenia i szybkiej” sieci, co zapewnia największą niezawodność wymiany informacji w praktycznych wdrożeniach. Magistrala systemu CAN może być w tym przypadku ułożona zgodnie z postanowieniami wyszczególnionymi w rozdziale „Interfejsy” , elin.ru/uso_rs.htm.

9. Lokalne podsystemy 1-Wire jako część tradycyjnych systemów automatyki.

Przy budowie tradycyjnych systemów automatyki, które mają skoncentrowaną strukturę związaną ze specyfiką umieszczania urządzeń w stojakach (szafach) i skrzyniach (blokach) USO, można zastosować konstrukcje jednoprzewodowe zorganizowane w oparciu o jedno lub więcej urządzeń ML## rozwiązywać poszczególne lokalne podzadania. Jednocześnie w tradycyjną strukturę systemu zintegrowano jedną lub więcej inteligentnych płytek kontrolerów prowadzących gałęzie 1-Wire, które zapewniają interfejs informacyjny pomiędzy zasobami głównego systemu (zwykle przy użyciu standardowych interfejsów peryferyjnych, takich jak SPI lub I2C) oraz lokalna linia jednoprzewodowa, która decyduje o poszczególnych podzadaniach. Przykład: podsystem sterowania przepływem wody w układzie chłodzenia wody realizowany z wykorzystaniem dwukanałowych wodomierzy ML23 pełniących funkcję przepływomierzy dzięki automatycznemu zliczaniu liczby zadziałań kontaktronów wodomierzy wirowych lub podsystem pomiaru chłodu temperatury spoin przetworników termoelektrycznych opartych na termometrach cyfrowych ML20# umieszczonych bezpośrednio w skrzynkach kompensacyjnych termopar.

10. Systemy 1-Wire oparte na płytce TINI.

Najnowocześniejszym dotychczas rozwiązaniem do realizacji zdalnej sieci jednoprzewodowej zbudowanej w oparciu o urządzenia ML## jest magistrala 1-Wire zorganizowana według jednego ze schematów opisanych w pkt 1, pkt 6, sterowana przez płytka TINI (Tiny InterNet Interface), elin.ru/TINI/index.htm. TINI lub TINI-board to unikalne narzędzie dostarczane przez Dallas Semiconductor Corp., które zapewnia możliwość integracji struktur 1-Wire, magistrali CAN oraz Internetu. Ponieważ płytka TINI zawiera wysokowydajny mikrokontroler, do którego portu szeregowego podłączony jest sprzętowy sterownik magistrali jednoprzewodowej, może pełnić rolę mastera sieci 1-Wire, w tym także tych, które wymagają aktywnego wyciągu magistrali danych. się na ich utrzymanie.

Aby zapewnić działanie, tablica TINI musi być zainstalowana w specjalnym SLOCIE TINI typu ML-TS-###-###, który spełnia funkcje interfejsu z linią jednoprzewodową, a także ochrony przed możliwymi kolizji, zapewnia podłączenie tej płytki do komputera osobistego wymaganego do załadowania do niej programu sterującego, zasila ją energią z zewnętrznego zasilacza.

Od strony Internetu z tablicy TINI można korzystać:

- albo jako serwer sieciowy czasu rzeczywistego, który wyświetla informacje zarejestrowane przez urządzenia ML## w momencie żądania internauty,

- albo jako bramka pomiędzy systemem jednoprzewodowym a pośredniczącym serwerem WWW w Internecie, który zapewnia automatyczną wizualizację i archiwizację informacji dostępnych dla innych użytkowników Internetu,

- lub jako urządzenie-logger, który gromadzi dane we własnej pamięci, a następnie wysyła je na żądanie legalnego komputera podłączonego do Internetu.

11. Programowanie systemów 1-Wire.

Istotną kwestią przy organizacji sieci 1-Wire o dowolnej konfiguracji, w tym budowanej w oparciu o urządzenia ML##, jest rozwiązanie problemu przygotowania i wdrożenia programu sterującego tą siecią. Producentem elementów jednodrutowych jest firma Dallas Semiconductor Corp. stara się praktykować w swoich działaniach podejście, w którym konsument płaci tylko za koszt chipów i gotowych rozwiązań sprzętowych, uzyskując jednocześnie dostęp do bezpłatnych, swobodnie dystrybuowanych narzędzi wsparcia oprogramowania. Należy jednak pamiętać, że nierealne jest przygotowanie narzędzi programistycznych dla całej gamy typów i modeli komputerów osobistych, PDA i mikrokontrolerów produkowanych współcześnie na świecie. Dlatego Dallas Semiconductor Corp. zapewnia narzędzia wsparcia dla najpopularniejszych rozwiązań, architektur, środowisk operacyjnych i platform używanych przez większość użytkowników komponentów jednoprzewodowych.

Tak więc dla niemal każdego systemu 1-Wire zaimplementowanego w oparciu o komputer osobisty klasy PC wyposażony w system operacyjny Windows i dowolny adapter ML##, swobodnie dystrybuowany Dallas Semiconductor Corp. może służyć jako narzędzie do debugowania testów. Programy opakowujące iButton Viewer lub OneWireViewer, które obsługują obsługę i interfejs wizualny dla zdecydowanej większości komponentów jednoprzewodowych i urządzeń ML##. Nawet jeśli projektowany system 1-Wire ma być obsługiwany przez komputer nieosobisty, użycie programów iButton Viewer lub OneWireViewer zawsze pozwoli upewnić się, że zbudowana linia jednoprzewodowa i wszystkie poszczególne urządzenia na niej działają zgodnie z opisami na nich . Ponieważ programy iButton Viewer lub OneWireViewer nie pozwalają na zmianę parametrów aktywnych chipów pullup, które są oparte na większości adapterów ML OEM, wygodnie jest używać razem osobnych, specjalnie zaprojektowanych do tego celu narzędzi line32 lub tmline.

Jednak najbardziej optymalnym narzędziem do obsługi układów jednoprzewodowych opartych na urządzeniach ML## jest specjalistyczny pakiet debugujący MLex, który realizuje obsługę i diagnostykę, a także obsługę wizualną elementów jednoprzewodowych i urządzeń automatyki połączonych jednym z szeregowych porty do standardowego komputera osobistego, takiego jak PC. MLex ma wiele zalet w porównaniu ze standardową przeglądarką iButton Viewer lub OneWireViewer firmy Dallas Semiconductor Corp., które są przeładowane funkcjami śledzenia iButton kosztem obsługi komponentów zorientowanych na sieć jednoprzewodową. Dodatkowo pakiet MLex pozwala zaimplementować wszystkie specyficzne funkcje konkretnych urządzeń ML OEM, które w ogóle nie są obsługiwane przez iButton Viewer lub OneWireViewer.

Tworząc własny program dla systemów 1-Wire opartych na komputerach PC, wygodnie jest skorzystać z uniwersalnego pakietu iButton TMEX SDK, który jest zestawem aplikacji do obsługi urządzeń jednoprzewodowych pod Windows. Każdą z tych aplikacji można wywołać poprzez standardowy interfejs API bezpośrednio z programu użytkownika napisanego w dowolnym nowoczesnym języku programowania. Szczegółowy opis funkcji pakietu iButton TMEX SDK można znaleźć w szczegółowej instrukcji.

Jeśli jednak tworzenie oprogramowania nie odbywa się pod Windows, a nawet dla komputera osobistego PC, Dallas Semiconductor Corp. oferuje w ramach 1-Wire Net Public Domain Kit zestaw bibliotek kompaktowego kodu źródłowego do obsługi protokołu 1-Wire. Kod przeznaczony jest do pracy w języku C” i zapewnia obsługę platform nieobjętych pakietem TMEX SDK, a mianowicie: Linux, DOS, Win16, Win32, PalmOS, Handspring, WinCE/PocketPC, mikrokontrolery klonowane MCS-51. W przypadku gdy program serwisowy 1 -Wire-networks powinien być opracowany dla mastera niezwiązanego z żadną z powyższych platform i architektur, powinien wykorzystując wszystkie możliwości narzędzia obliczeniowego samodzielnie realizować główne założenia protokołu 1-Wire, w tym korzystanie z zasobów biblioteki przykładów kodu skompilowanych przez sekcję „Wsparcie oprogramowania”, elin.ru/1-Wire/08.htm.

Taka samodzielna praca nad wdrożeniem oprogramowania konkretnego systemu jednoprzewodowego ma szereg niezaprzeczalnych zalet. Na przykład w przypadku problematycznej linii jednoprzewodowej, dzięki programowemu opóźnianiu frontów i poszczególnych faz protokołu 1-Wire, a także wykorzystaniu większości sampli, możliwe jest znaczne zwiększenie niezawodności i stabilności sieci jednoprzewodowej bez użycia dodatkowego sprzętu, ale tylko dzięki cechom i technice obsługi oprogramowania. Innym typowym przykładem jest pisanie programu dla PDA, gdy wraz z implementacją protokołu 1-Wire konieczne jest zastosowanie specjalnych technik algorytmicznych zapewniających zachowanie energii pobieranej przez adapter jednoprzewodowy z akumulatorów kieszonkowego komputera, do którego jest podłączony. Produkty programowe dla aplikacji 1-Wire zaimplementowane w języku Java są opracowywane wspólnie przez Dallas Semiconductor Corp. i Sun Microsystems Inc. Wszystkie oparte są o bibliotekę JavaT API, która jest główną platformą do tworzenia aplikacji obsługujących urządzenia 1-Wire z wykorzystaniem Java VM. Obecnie podobne produkty są dostępne dla programistów w ramach platform: Win32, Linux, Solaris, Dallas Semiconductor's for TINI. Ostatnia okoliczność jest najistotniejsza, bo Dzięki znacznym zasobom obliczeniowym płyta TINI działa pod specjalnie opracowanym systemem operacyjnym, który obejmuje obsługę TCP/IP i Java VM. Jednocześnie na dzień dzisiejszy istnieje już cały zestaw swobodnie dostępnych procedur obsługujących komponenty jednoprzewodowe, a co za tym idzie implementowane na ich bazie urządzenia ML##, co znacznie upraszcza organizację interakcji na obsługiwanym 1-Wire- główna linia podrzędnej tablicy TINI.

Wszystkie wymienione powyżej produkty oprogramowania są dostępne bezpłatnie na stronie „Software Support” pod adresem elin.ru/1-Wire/08.htm.

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 Surfowanie odrzutowe 08.11.2022 Startup Jetson Surf Technology z Florydy stworzył elektryczną deskę surfingową napędzaną odrzutowcem. Prototyp, nazwany Jetson, posiada cztery tryby prędkości, z których ostatni zakłada przyspieszenie do 10 km/h, co otwiera nowe możliwości dla miłośników wodnych sportów ekstremalnych. Deska wykonana z żywicy epoksydowej, wyposażona w cztery wyjmowane stateczniki oraz silnik zapewniający siłę ciągu do 9 kg. Silnik jest zasilany przez wodoodporny touchpad wbudowany w korpus, gdzie użytkownicy mogą wybierać pomiędzy czterema ustawieniami prędkości, od 25% mocy, przy której deska rozpędza się do 3 km/h, do 100% przy 10 km/h. Ideą tych trybów jest to, że niższe prędkości mogą pomóc surferom, gdy unikają lub utrzymują pozycję oczekującą w silnych prądach, podczas gdy wyższe prędkości mogą pomóc im w nawigacji i łapaniu fal. Po włączeniu trybu maksymalnej mocy silnik będzie pracował z tą prędkością przez 12 sekund, a następnie zmniejszy się do 75% na kolejne 100 sekund, po czym wyłączy się automatycznie, chyba że użytkownik zdecyduje się zrobić to ręcznie. W przypadku korzystania z mocy 25% i 50% silnik wyłączy się po 100 sekundach. Indiegogo oferuje wybór desek o długości 2 m, 2,4 m i 2,7 m, które ważą odpowiednio 8,6 kg, 9,5 kg i 10,4 kg. Cena zaczyna się od 4950 USD, a dostawy rozpoczną się w czerwcu przyszłego roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Płyn oszczędzający energię przez 20 lat

▪ Sekret siły starożytnego rzymskiego betonu

▪ Molekularny układ elektroniczny

▪ Zmierzono temperaturę fotosfery czerwonych nadolbrzymów

▪ Idealna pianka powstanie w kosmosie

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu

▪ Hipokrytyczny artykuł. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego ziemia jest gorąca w środku? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł z drzewa cierniowego. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ Artykuł dotyczący automatyki akwariowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Dwubiegunowy stabilizator napięcia, 2x15 V 1 amper. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024