Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Організація 1-Wire-систем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Комп'ютери

Коментарі до статті Коментарі до статті

Можливі такі варіанти організації однопровідних систем.

1. Комп'ютер та один пристрій ML##

2. Комп'ютер та кілька пристроїв ML##

3. Комп'ютер та безліч територіально розосереджених пристроїв ML##

4. Комп'ютер та проблемні лінії на базі територіально розосереджених пристроїв ML##

5. Комп'ютер та кілька однопровідних гілок із пристроями ML##

6. Сувора реалізація загальної шини для проблемних 1-Wire-систем на базі безлічі пристроїв ML##

7. 1-Wire-системи, ведені мікроконтролерними пристроями

8. Комбіновані рішення з використанням розподілених мікроконтролерних пристроїв

9. Локальні 1-Wire-підсистеми у складі традиційних систем автоматизації

10. 1-Wire-системи, що реалізуються на базі TINI-board

11. Програмування 1-Wire-систем

1. Комп'ютер та один пристрій ML##

Найбільш простий варіант побудови однопровідної системи - це пару персонального комп'ютера, який виступає в ролі провідного 1-Wire-лінії, з одним функціональним пристроєм ML##. Персональний комп'ютер у цьому випадку комплектується адаптером типу ML97#-## або ML94#. Адаптер ML97#-## підключається до PC через будь-який вільний послідовний COM-порт, а адаптер ML94# через USB-порт. Адаптер і пристрій ML## зв'язуються між собою за допомогою звичайного плоского чотирижильного телефонного кабелю, оформленого з обох кінців стандартними телефонними вилками (джеками) типу RJ11 (6p4c). Таке з'єднання виконується гранично просто завдяки наявності, в конструкціях і кожного адаптера, і однопровідного пристрою ML## будь-якого типу, приймальних гнізда RJ11 (6p4c). Прокладка подібної лінії зв'язку повинна виконуватися наскільки можна далеко від силових проводів, електромагнітних полів і мати переважно лінійну топологію. Побудова такої системи припустима за умови, що однопровідний пристрій ML##, що використовується, може функціонувати на паразитному живленні або його споживання по шині зовнішнього живлення EXT_POWER не перевищує 4мА. Протяжність однопровідної лінії може становити ~50 80м. Приклад: контроль температури в одній точці за допомогою будь-якого з цифрових термометрів сімейства ML20# або одночасний контроль температури, відносної вологості та рівня освітленості завдяки поєднанню комп'ютера з мікросистемою ML38H.

Організація 1-Wire-систем. Поєднання комп'ютера з одним пристроєм ML## через адаптер ML97#-##

2. Комп'ютер та кілька пристроїв ML##

Більш складним є варіант багатоточкової 1-Wire-мережі, допустимий при організації системи з небагатьох функціональних пристроїв ML## (до 20шт). Як провідний однопровідний системи тут також виступає персональний комп'ютер, укомплектований одним з адаптерів 1-Wire-лінії типу ML97#-## або типу ML94#. Однак, в цьому випадку адаптер з'єднується тим же телефонним кабелем одночасно з кількома 1-Wire-компонентами, реалізованими на базі функціональних пристроїв ML##, різних типів, які можуть працювати або на паразитному живленні, або з використанням шини зовнішнього живлення EXT_POWER, якщо їх загальне споживання у режимі роботи системи вбирається у 4мА. Точніше безпосередньо адаптер ML97#-## (або ML94#) з'єднується лише з одним приймальним гніздом найближчого до нього однопровідного пристрою ML##. Однак, наявність у складі конструкції будь-якого функціонального пристрою ML## двох, паралельно включених приймальних гнізда RJ11 (6p4c), розміщених на торці їх корпусу, дозволяє легко реалізувати структуру однопровідної лінії у вигляді загальної шини. Це можна досягти при з'єднанні окремих функціональних пристроїв ML## між собою відрізками плоского телефонного кабелю необхідної довжини, оформлених з обох кінців стандартними телефонними вилками (джеками) типу RJ11 (6p4c). Загальна протяжність 1-Wire-лінії при цьому може становити ~50м, ​​при кількості пристроїв ML## до 20шт. Приклад: багатоточковий контроль за допомогою кількох цифрових термометрів сімейства ML20#.

Організація 1-Wire-систем. Поєднання комп'ютера з кількома пристроями ML## через адаптер ML97#-## при невеликій протяжності лінії

3. Комп'ютер та безліч територіально розосереджених пристроїв ML##

При побудові однорядних однорядних систем (60 100м), що містять велику кількість пристроїв ML## (30 50шт) самого різного класу, на один з провідників 1-Wire-магістралі, який виділяється в якості окремої шини зовнішнього живлення EXT_POWER, подається енергія від мережевого блоку живлення класу ML00#-xx-###. Рівень напруги зовнішнього живлення, що надходить в подібну мережу, вибирається значно більшим за рівень, необхідний для живлення будь-яких компонентів, що входять до складу пристроїв ML##, що допустимо завдяки наявності у схемі цих приладів спеціальних вузлів перетворення зовнішнього живлення. Поєднання 1-Wire-магістралі з блоком живлення здійснюється або завдяки спеціальним розгалужувачам телефонних розеток системи RJ11, або через вільні приймальні гнізда будь-якого з пристроїв ML##, що входять до складу однопровідної системи, що формується. Наявність додаткової енергії в 1-Wire-лінії дозволяє значно покращити її загальну стійкість до перешкод, у тому числі завдяки застосуванню термінаторів, включених на кінці такої однопровідної магістралі. Для реалізації функцій термінатора може бути використана будь-яка мітка, що містить вбудований вузол пасивної підтяжки даних. Як термінатори з пасивною підтяжкою рекомендуються прилади ML01 або ML02.

Організація 1-Wire-систем. Поєднання комп'ютера з великою кількістю пристроїв ML## через адаптер ML97#-## із запитом шини зовнішнього живлення від окремого джерела

Організація 1-Wire-систем. Поєднання комп'ютера з великою кількістю пристроїв ML## через адаптер ML94# із запитом шини зовнішнього живлення від окремого джерела

Організація 1-Wire-систем. Пасивна підтяжка в кінці лінії покращує характеристики обміну інформацією на однопровідній лінії із зовнішнім живленням

4. Комп'ютер та проблемні лінії на базі територіально розосереджених пристроїв ML##.

p align="justify"> При реальній роботі з 1-Wire-мережами часто зустрічаються ситуації, пов'язані з необхідністю забезпечення функціонування великої кількості пристроїв ML## (до 100шт), на протяжних магістралях (до 300м), що мають складну геометрію, що працюють в умовах сильних перешкод, що проходять поряд з силовим комутаційним обладнанням, прокладеним неякісним кабелем без жорсткого дотримання топології загальної шини. Подібні лінії відносять до технології 1-Wire до проблемних, а для забезпечення їх функціонування розробляються спеціальні апаратно-програмні методи.

Насамперед, при виникненні проблем із передачею інформації в подібних однопровідних структурах, слід використовувати програмні методи обслуговування однопровідних елементів, які можуть бути реалізовані завдяки вибору оптимального в кожній конкретній ситуації робочого режиму мікросхем DS2480B для COM-порту або DS2490 для порту USB. Ці драйвери, призначені спеціально для обслуговування протяжних 1-Wire-ліній, і є невід'ємною частиною будь-якого з адаптерів ML97#-## або ML94#, відповідно . З їх допомогою реалізується механізм керованої активної підтяжки лінії даних, а також забезпечується можливість зміни часових співвідношень і форми фронтів сигналів на 1-Wire-магістралі, що дозволяє оптимізувати роботу використовуваного адаптера при обслуговуванні однопровідних ліній з індивідуальними параметрами.

Адаптер типу ML97G, основою якого теж є мікросхема DS2480B, також забезпечує надійне гальванічне поділ між землею комп'ютера, зазвичай гальванічно з'єднаної з нейтраллю електромережі, і зворотним проводом 1-Wire-магістралі, що значно знижує ймовірність нестійкої роботи проблемної однопровідної ML##. Крім того, застосування адаптера з гальванічним поділом ML97G страхує персональний комп'ютер від випадкового попадання в його схему через 1-Wire-магістраль напруги, що особливо актуально при роботі з пристроями типу ML07S, ML90S або ML06IAA.

 Організація 1-Wire-систем. Використання мітки ML02A для покращення роботи проблемної 1-Wire-лінії

Використання на самому початку (безпосередньо поруч із комп'ютером) лінії, веденої адаптером з програмно-регульованою активною підтяжкою, спеціалізованої мітки типу ML02a, що містить спеціальну додаткову узгоджувальну RC-ланцюг, яка забезпечує гасіння відбитих сигналів в однопровідній магістралі, дозволяє суттєво стабілізувати роботу Wire-системи.

Організація 1-Wire-систем. Значного поліпшення роботи проблемної 1-Wire-лінії можна досягти завдяки включенню до її складу міток ML02S або ML02M

Іншим ефективним методом збільшення надійності роботи проблемних 1-Wire ліній є застосування спеціалізованих схем відновників однопровідного сигналу, реалізованих у складі приладів ML02S та ML02M. Використання подібних схемотехнічних прийомів можливе завдяки наявності у складі однопровідної магістралі окремої шини зовнішнього живлення EXT_POWER, яке використовується вбудованим у ці прилади вузлом активної підтяжки для посилення загасаючого сигналу проблемної лінії. Подібне рішення має на увазі пошук емпіричним шляхом найбільш оптимальної точки підключення приладів ML02S та ML02M вздовж усієї 1-Wire-лінії. Місце розташування цієї точки залежить від великої кількості факторів, і насамперед від геометрії та топології, індивідуальних при реалізації кожної конкретної однопровідної системи. Крім того, в окремих випадках можливе включення кількох приладів-відновників, розподілених уздовж усієї довжини 1-Wire-лінії.

 Організація 1-Wire-систем. Адаптер LINK – оптимальне рішення для підтримки проблемних 1-Wire-ліній

Однак, найбільш ефективним на сьогоднішній день є застосування для обслуговування проблемних 1-Wire-мереж унікального адаптера LINK) (або ML97L за класифікацією НТЛ Елін). Цей пристрій завдяки вбудованим інтелектуальним ресурсам реалізує пільговий режим роботи приладів ML## на довгих перевантажених лініях в умовах складної завадової обстановки. Прилад покращує роботу механізму активної підтяжки, що дозволяє отримувати дійсно ідеальні сигнали обміну при довжинах кабелю магістралі більше 300м, через який підтримується робота 100 і більше пристроїв ML##. Використання алгоритмів цифрової фільтрації багаторазово покращує стійкість однопровідної системи, що обслуговується, до електромагнітних перешкод, а також відображень і обурень, що виникають у проблемних 1-Wire-мережах.

5. Комп'ютер та кілька однопровідних гілок із пристроями ML##.

Досить часто при реалізації складних 1-Wire-систем зустрічаються ситуації, коли топологія лінії така, що з її реалізації як загальної шини довжина магістралі, значно перевищує сумарну протяжність проти варіантом побудови системи вигляді окремих променів. У цьому випадку для організації системи зручно використовувати спеціальні пристрої розгалуження 1-Wire-лінії або коуплери типу ML09 та однопровідні комутаційні елементи типу ML07. Застосовуючи подібний підхід можна організувати таку систему, що перебудовується, коли в кожен окремий момент часу до майстра може бути підключений тільки один з сегментів мережі, що обслуговується. Це значно знижує загалом навантаження на лінії (кількість підключених абонентів, погонну ємність кабелю, загальний опір інформаційного каналу та загальний витік ізоляції) та загалом відповідно зменшує ймовірність виникнення неоднозначних ситуацій. При цьому можливі два варіанти реалізації подібної структури: із застосуванням розгалужувачів ML09 для переривання шини даних DATA, та із застосуванням ключів ML07 для переривання поворотної шини RETURN. Перший варіант представляється кращим, т.к. при його реалізації всі пристрої ML##, що входять до складу будь-якої локальної гілки, але відключені від основного ствола, завжди мають зовнішнє живлення, і відповідно функціональні. Крім того, при використанні коуплерів ML09 можлива реалізація вкладених багаторівневих розгалужень, сигналізація майстру про аварійний стан на відключеній від основного ствола гілки, а також організація зовнішнього живлення всіх однопровідних пристроїв ML## будь-якої локальної гілки від окремого джерела живлення.

Організація 1-Wire-систем. Реалізація променевої топології 1-Wire-лінії завдяки комутації локальних гілок коуплерами ML09

Організація 1-Wire-систем. Зниження здатності навантаження 1-Wire-лінії завдяки комутації зворотної шини локальної гілки ключем ML07

Організація 1-Wire-систем. Використання розгалужувача ML09 для сполучення з приймачами приладів iButton типу ML19S

Організація 1-Wire-систем. Система визначення адреси приймального пристрою, до якого піднесено прилад iButton

Крім того, використання коуплерів ML09 дозволяє організувати адресну реакцію системи, наприклад при пред'явленні ідентифікаційного пристрою iButton. Дійсно якщо програма комп'ютера-майстра 1-Wire-мережі, складеної з приймальних пристроїв ML19S, підключених до спільного стовбура через індивідуальні гілочки ML09, сканує лінію на наявність на нейтаблетки", відкриваючи по черзі доступ до кожного з приймачів, то можлива чітка фіксація а, отже, і територіального становища приймача, якого піднесено ідентифікатор.

6. Сувора реалізація загальної шини для проблемних 1-Wire-систем на базі безлічі пристроїв ML##.

Ще одним варіантом збільшення надійності та завадостійкості роботи для перевантажених однопровідних систем на базі безлічі пристроїв ML## (до 100шт), що мають велику протяжність (до 200м) і складну топологію, а так само проходять через зони сильних перешкод, є використання спеціальних методів реалізації 1 -Wire-шини, побудовані з суворим дотриманням архітектури загальної лінії. При цьому виділяється загальний безперервний стовбур мережі, який прокладається якісним кабелем типу UPT кручена пара високої категорії (не нижче п'ятої), а краще застосовувати кабель IEEE1394 (Firewire). У разі високої інтенсивності електромагнітних перешкод рекомендується використовувати провід у заземленому екрані. Будь-який однопровідний пристрій ML## підключається до подібного ствола через окрему розетку класу RJ45 (наприклад, KRONE (одинакова або подвійна)), що не перериває монотонну прокладку кабелю ствола для організації будь-якого відгалуження. При цьому кожен з провідників кабелю-ствола проколюється (зашпаровується) усередині такої розетки за допомогою спеціального ножового роз'єму без розриву жили, відводячи сигнал до висновків вбудованого стандартного роз'єму-гнізда RJ45 (8p8c), до якого потім, вже за допомогою окремого патч-кабелю довжиною не більше 0,5м, підключається однопровідний пристрій ML##. Такий патч-кабель може бути оформлений по обидва боки вилками системи RJ11 (вони досить надійно фіксуються також у гніздах RJ45), або закріплений несиметрично - на одному кінці вилка RJ45, на іншому вилка RJ11. Як матеріал патч-кабелю може бути використаний як плоский телефонний кабель, так і кабель UPT кручена пара п'ятої категорії.

Якщо використовується екранований кабель, то корд, що утримує фольгу, що екранує, з'єднується з екраном кожної розетки під гвинт, а також підключається до доступного висновку надійної фізичної землі, але тільки в одній єдиній точці для всієї 1-Wire-системи.

Організація 1-Wire-систем. Реалізація 1-Wire-системи із суворим дотриманням принципів загальної шини

Особливо важливо при організації подібної шини правильно виконати підведення енергії зовнішнього живлення до 1-Wire-лінії з урахуванням того, що по стовбуру однопровідної магістралі може протікати значний за величиною сумарний струм, що забезпечує живлення внутрішніх вузлів безлічі приладів ML##, а також зовнішніх, що обслуговуються ними. пристроїв. Для цієї мети зазвичай використовують окрему клемну або розпаювальну коробку, яку розміщують на початку лінії, поряд з розеткою підключення ведучого. У такій коробці надійно, під гвинт або методом паяння з'єднують полюси вихідного кабелю блоку живлення зі зворотною шиною і шиною зовнішнього живлення 1-Wire-магістралі, що формується. При побудові системи з використанням технології проколки або запресування загального кабелю-ствола без розриву кожної з його жил, по шині зовнішнього живлення та зворотній шині можуть циркулювати значні за рівнем сумарні струми, у той час як до кожного з абонентів відгалужується лише незначна за рівнем складова загального струму, яка, як правило, не вимагає наднизького імпедансу в районі сполучення із загальним стволом. З подібною структурою однопровідної лінії можуть органічно поєднуватися всі прийоми, перелічені у п.2, п.3, п.4, п.5.

7. 1-Wire-системи, ведені мікроконтролерними пристроями.

Організація 1-Wire-систем. 1-Wire-система, ведена мікроконтролерним блоком

При реалізації на базі пристроїв ML## будь-якого з варіантів 1-Wire-систем, перерахованих у п.1 п.6, як провідний мережа може бути використаний не тільки персональний комп'ютер, але й недорогий мікроконтролерний блок, що в цілому значно знижує загальні витрати на подібну розробку. Якщо система побудована на базі одного з мікроконтролерних блоків типу ML98#, то він може працювати, отримуючи енергію для власного живлення, а також живлення пристроїв ML##, підключених до 1-Wire-лінії, що обслуговується таким приладом, від зовнішнього трансформаторного джерела ML00#- xx-###. При цьому, під управлінням спеціально підготовленої програми, прошитої" у внутрішній пам'яті мікроконтролера, що є ядром блоку ML98# будь-якої модифікації, і виконує роль майстра 1-Wire-мережі, може відпрацьовуватися, наприклад, підтримка температурних уставок, попередньо введених користувачем з клавіатури цього Ефективний вузол активної підтяжки, що вбудовується в будь-який з блоків ML98#, і спеціальні методи програмування дозволяють підтримувати надійну роботу на досить протяжних (до 50м) та завантажених однопровідних лініях (до 50 пристроїв ML##).

Організація 1-Wire-систем. Автономна 1-Wire-система багатоточкового моніторингу на базі кишенькового комп'ютера

Як майстра автономної 1-Wire-мережі можуть бути успішно використані кишенькові комп'ютери (інакше звані як Personal Digital Assistant (далі просто PDA)). НТЛ Елін поставляє адаптери ML97P-###, які побудовані на базі мікросхем DS2480B і призначені для організації однопровідних систем на базі PDA платформи PalmOS. При цьому пристрої ML##, ведені кишеньковим комп'ютером, отримують від нього і енергію, що вимагає спеціальних прийомів програмування, що забезпечують економну витрату елементів живлення. Не всяка малоспоживаюча однопровідна система може працювати повністю автономно. Так якщо міні-мережа, побудована на базі кишенькового комп'ютера, наприклад, накопичує інформацію від кількох цифрових термометрів ML20# в незалежній пам'яті PDA, виникає питання про перенесення зібраних таким чином даних. Процес вибірки інформації, зареєстрованої подібною системою може бути реалізований під керуванням 1-Wire-провідного кишенькового комп'ютера, і проводитися періодично за допомогою транспортної таблетки тієї чи іншої модифікації, яка має вбудовану енергонезалежну пам'ять великої ємності. До класу подібних пристроїв відносяться, наприклад, прилади iButton типу DS1996 або типу DS1977. Дані, отримані від усіх температурних таблеток, що "входять до складу системи, можуть бути легко перенесені потім з пам'яті транспортної таблетки" в пам'ять персонального комп'ютера, наприклад, за допомогою стаціонарного комплексу підтримки приладів iButton, elin.ru/1 -Wire/08.htm Таким же чином можуть бути змінені внутрішні установки (включаючи синхронізацію календаря та годинника реального часу), і навіть алгоритм роботи PDA (або мікропроцесорного блоку) - майстра 1-Wire-мережі.

Організація 1-Wire-систем. 1-Wire-система багатоточкового моніторингу з можливістю знімання накопиченої інформації за допомогою 'транспортної таблетки'

Для забезпечення інформаційного контакту міжтранспортною таблеткою" і однопровідною лінією, веденою мікроконтролерним блоком або кишеньковим комп'ютером, система повинна мати у своєму складі спеціальний приймальний пристрій ML19S, що забезпечує інформаційний контакт з приладами iButton. Альтернативою цього пристрою є універсальний вузол системного введення приймальними зондами обслуговування таблеток iButton типу ML19R. За допомогою подібних пристроїв, інтегрованих до складу однопровідних 1-Wire-мереж, можна вирішувати завдання: щодо запису в систему або читання з неї інформації великих обсягів, коли ємності транспортних таблеток сімейства iButton не достатньо. Крім того, таким чином можна забезпечити обслуговування 1- Wire-мережі, складеної з кількох однопровідних логерів (наприклад, пристроїв ТЕРМОХРОН (DS1921)), включаючи програмування їх установок, перезапуск та знімання накопиченої ними інформації, причому подібна мережа не потребує будь-якого окремого майстра, його роль може бути виконана автономним приладом , укомплектованим спеціальним приймальним зондом, безпосередньо в момент його контакту з 1-Wire-системою через пристрій ML19R.Для сполучення приладів DS1921, упакованих у корпуси MicroCAN, з 1-Wire-мережею зручно використовувати пристрої ML19F, всередині яких і можуть бути розташовані не тільки ці температурні логери, але й будь-які інші таблетки "iButton".

Організація 1-Wire-систем. Автономна 1-Wire-система з майстром, що періодично підключається, реалізує зчитування накопичених даних і зміну установок автономних логерів

8. Комбіновані рішення з використанням розподілених мікроконтролерів.

Найбільш раціональним підходом, при реалізації однопровідних систем автоматизації, побудованих на базі пристроїв ML##, є використання мереж з комбінованою структурою. Прикладами таких реалізацій можуть бути системи, організовані на базі мікроконтролерних блоків ML98D або ML92. При такому підході кожен із пристроїв ML98D або ML92 є з одного боку майстром локальної 1-Wire-гілки, який обслуговує кілька функціональних пристроїв ML##, реалізованих за будь-якою із схем, описаних у п.1 6. З іншого боку кожен із модулів ML98D або ML92 може бути абонентом інформаційної мережі вищого рівня, організованої за принципами, наприклад, стандарту CAN, elin.ru/uso_rs.htm.

Таким чином, програма управління мікроконтролером для кожного блоку ML98D або ML92 повинна забезпечувати інформаційний обмін між повільними "відомими локальними 1-Wire-гілками, і швидшою" та надійнішою мережевою CAN-структурою верхнього рівня, яка в свою чергу сполучається з персональним комп'ютером, що виконує функції :

  • забезпечення людино-машинного інтерфейсу,
  • формування уставок управління,
  • архівування зібраної інформації
Організація 1-Wire-систем. Комбінована система, побудована на базі 1-Wire-гілок, ведених блоками ML98D, та системної магістралі CAN

Комп'ютер у разі комплектується інтелектуальним адаптером системної CAN-шини типу CCA# і є рівноправним учасником подібної мережі. При такій системній організації забезпечується найбільш оптимальне поєднання між територіально зосередженими об'єктами обслуговування, які характеризуються індивідуальним різноманіттям функціональних вимог, що реалізується завдяки поєднанню з різноманітними "повільними" пристроями ML##, веденими локальними 1-Wire-гілками, і широко територіально розосередженими абонентами. швидкої мережі, що забезпечує найбільшу надійність обміну інформацією при практичних реалізаціях. Системна магістраль CAN може бути прокладена при цьому відповідно до положень, докладно викладених у розділі "Інтерфейси", elin.ru/uso_rs.htm.

Організація 1-Wire-систем. Комбінована система, побудована на базі 1-Wire-гілок, ведених блоками ML92, та системної магістралі CAN

9. Локальні 1-Wire-підсистеми у складі традиційних систем автоматизації.

При побудові традиційних систем автоматизації, що мають зосереджену структуру, пов'язану з особливостями розміщення обладнання в стійках (шафах) та крейтах (блоках) УСО, для вирішення окремих локальних підзадач можуть бути використані однопровідні структури, організовані на базі одного або кількох пристроїв ML##. При цьому, до складу традиційної конструкції системи інтегруються одна або кілька інтелектуальних плат контролерів-провідних 1-Wire-гілок, які забезпечують інформаційний інтерфейс між ресурсами основної системи (звичайно з використанням стандартних периферійних інтерфейсів типу SPI або I2C) і локальною однопровідною лінією, що вирішує якісь приватні підзадачі. Приклад: підсистема контролю витрати води в системі водоохолодження, реалізована за допомогою двоканальних лічильників ML23, які виконують функції витратомірів завдяки автоматичному підрахунку числа спрацьовувань герконів водолічильників вихрового типу, або підсистема вимірювання температури холодного спаю термоелектричних перетворювачів, на базі цифрових термометрів ML20# термопарні компенсаційні коробки.

Організація 1-Wire-систем. Однопровідні локальні під системи у складі крейту традиційної системи автоматизації

10. 1-Wire-системи, що реалізуються на базі TINI-board.

Організація 1-Wire-систем. Система, реалізована на базі локальної однопровідної гілки та TINI-board

Найбільш сучасним на сьогоднішній день рішенням з реалізації віддаленої однопровідної мережі побудованої на базі пристроїв ML## представляється 1-Wire-шина, організована за однією зі схем, описаних у п.1 п.6, і ведена платою TINI (Tiny InterNet Interface ), elin.ru/TINI/index.htm. TINI або TINI-board - це унікальний інструмент, що постачається компанією Dallas Semiconductor Corp., і забезпечує можливість інтегрувати 1-Wire-структури, магістраль CAN та Інтернет. Оскільки TINI-board містить продуктивний мікроконтролер, до послідовного порту якого підключений апаратний драйвер однопровідної магістралі, вона може виступати в якості майстра 1-Wire-мереж, у тому числі які потребують обслуговування активної підтяжки шини даних.

Для забезпечення експлуатації TINI-board має бути встановлена ​​в спеціальний TINI SLOT типу ML-TS-###-###, який виконує функції сполучення з однопровідною лінією, а також захист від можливих колізій на ній, забезпечує підключення цієї плати до персонального комп'ютера , Необхідне для завантаження в неї програми управління, забезпечує її енергією від зовнішнього блоку живлення.

З боку мережі Інтернет TINI-board може бути використана:

- або як web-сервер реального часу, що відображає інформацію, що фіксується пристроями ML## в момент запиту користувача мережі Інтернет,

- або як шлюз між однопровідною системою та проміжним web-сервером мережі Інтернет, який забезпечує автоматичну візуалізацію та архівацію інформації, доступну для інших користувачів Інтернет,

- або як прилад-логгер, що накопичує дані у власній пам'яті і потім пересилає їх на запит легального комп'ютера, підключеного до мережі Інтернет.

11. Програмування 1-Wire-систем.

p align="justify"> Важливим питанням при організації 1-Wire-мережі будь-якої конфігурації, у тому числі побудованої на базі пристроїв ML##, є вирішення завдання підготовки та реалізації керуючої нею програми. Виробник однопровідних компонентів – фірма Dallas Semiconductor Corp. намагається сповідувати у своїй діяльності підхід, у якому споживач оплачує лише вартість мікросхем і готових апаратних рішень, отримуючи у своїй доступом до безкоштовним, вільно поширюваним засобам програмної підтримки. Однак, слід враховувати, що підготувати інструменти розробки програм для всього спектру типів і моделей персональних комп'ютерів, PDA і мікроконтролерів, що випускаються на сьогодні у світі нереально. Тому Dallas Semiconductor Corp. постачає засоби інструментальної підтримки для найбільш поширених рішень, архітектур, операційних середовищ та платформ, які використовують у своїй діяльності більшість користувачів однопровідних компонентів.

Так практично для будь-якої 1-Wire-системи, реалізованої на базі персонального комп'ютера класу PС, оснащеного операційною системою Windows, і будь-якого адаптера ML##, в якості тестового налагоджувального засобу можна застосувати Dallas Semiconductor Corp, що вільно розповсюджується. програми-оболонки iButton Viewer або OneWireViewer, які підтримують роботу та візуальний інтерфейс для абсолютної більшості однопровідних компонентів та пристроїв ML##. Навіть якщо проектована 1-Wire-система повинна обслуговуватися не персональним комп'ютером, використання програм iButton Viewer або OneWireViewer завжди дозволить переконатися, що побудована однопровідна лінія та всі окремі пристрої працюють відповідно до описів на них. Оскільки програми iButton Viewer або OneWireViewer не дозволяють змінювати параметри мікросхем активної підтяжки, на базі яких працює більшість адаптерів ML OEM, спільно з ними зручно використовувати окремі утиліти line32 або tmline спеціально розроблені для цих цілей.

Однак, найбільш оптимальним засобом підтримки однопровідних систем, організованих на базі пристроїв ML##, є спеціалізований пакет MLex, який реалізує підтримку та діагностику, а також візуальний супровід однопровідних елементів і приладів автоматизації, підключених через один з послідовних портів до стандартного персонального комп'ютера типу PC. Пакет MLex має безліч переваг у порівнянні зі стандартними програмами iButton Viewer або OneWireViewer від фірми Dallas Semiconductor Corp., які перевантажені функціями супроводу пристроїв iButton, на шкоду підтримці однопровідних компонентів, орієнтованих на реалізацію мережевих рішень. Крім того, пакет MLex дозволяє здійснити всі специфічні функції конкретних пристроїв ML OEM, які не підтримуються програмами iButton Viewer або OneWireViewer.

При створенні власної програми для 1-Wire систем на базі PC зручно використовувати універсальний пакет iButton TMEX SDK, який є набором програмних додатків підтримки однопровідних приладів під Windows. Виклик будь-якого з цих програм може бути виконаний через стандартний API інтерфейс безпосередньо з програми користувача, написаної будь-якою сучасною програмування. Детальний опис функцій iButton TMEX SDK можна отримати з детальної інструкції.

Якщо ж, розробка програмного забезпечення ведеться не під Windows і навіть не для персонального комп'ютера PC, Dallas Semiconductor Corp. пропонує в рамках проекту 1-Wire Net Public Domain Kit набір бібліотек компактного вихідного коду підтримки 1-Wire-протоколу. Код призначений для роботи мовою С" і забезпечує підтримку платформ, що не покриваються SDK TMEX, а саме: Linux, DOS, Win16, Win32, PalmOS, Handspring, WinCE/PocketPC, мікроконтролери клону MCS-51. У випадку, коли програма з обслуговування 1 -Wire-мережі повинна бути розроблена для майстра, незв'язаного з жодною з перерахованих вище платформ і архітектур, слід, використовуючи всі можливості обчислювального засобу, самостійно реалізувати основні положення 1-Wire-протоколу, у тому числі користуючись ресурсами бібліотеки прикладів програмних кодів, зібраних у розділі "Програмна підтримка", elin.ru/1-Wire/08.htm.

Подібна самостійна робота з реалізації програмного забезпечення конкретної однопровідної системи має низку незаперечних переваг. Наприклад, у разі проблемної однопровідної лінії завдяки програмному затягуванню фронтів та окремих фаз 1-Wire-протоколу, а також використовуючи мажоритарні вибірки, можна значно збільшити надійність та стійкість роботи однопровідної мережі без використання додаткових апаратних засобів, а лише за рахунок особливостей та прийомів програмного обслуговування. Іншим характерним прикладом є складання програми для PDA, коли поряд з реалізацією 1-Wire-протоколу необхідно використовувати спеціальні алгоритмічні прийоми, щоб забезпечити збереження енергії споживаної однопровідним адаптером від елементів живлення кишенькового комп'ютера, якого він підключений. Програмні продукти для 1-Wire-застосувань, реалізовані мовою Java, розробляються спільно фахівцями Dallas Semiconductor Corp. та Sun Microsystems Inc. Всі вони базуються на бібліотеці API для JavaT, яка є основною платформою для розробки програм для підтримки 1-Wire-пристроїв, що використовують віртуальну Java-машину Java VM. В даний час розробникам доступні подібні продукти в рамках платформ: Win32, Linux, Solaris, Dallas Semiconductor's для TINI. Остання обставина є найбільш значущою, т.к. завдяки значним обчислювальним ресурсам пристрій TINI-board працює під управлінням спеціально розробленої операційної системи, яка включає підтримку TCP/IP і Java VM. При цьому на сьогоднішній день вже є цілий набір вільно-доступних процедур супроводу однопровідних компонентів, а значить і пристроїв ML##, які реалізовані на їх базі, що істотно спрощує організацію взаємодії на 1-Wire-магістралі, що обслуговується, веденої TINI-board.

Всі перелічені вище програмні продукти вільно доступні на сторінці "Програмна підтримка", elin.ru/1-Wire/08.htm.

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Комп'ютери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Серфінг із реактивним двигуном 08.11.2022

Стартап Jetson Surf Technology із Флориди створив електричну дошку для серфінгу з реактивним двигуном.

Прототип за назвою Jetson має чотири режими швидкості, останній з яких передбачає прискорення до 10 км/год, що розкриває нові можливості перед аматорами водного екстриму.

Дошка виготовлена ​​з епоксидної смоли, оснащена чотирма плавниками, що знімаються, і двигуном, що забезпечує тягу до 9 кг. Мотор приводиться в дію водонепроникною сенсорною панеллю, вбудованою в корпус, де користувачі можуть вибирати між чотирма режимами швидкості: від 25% потужності, коли дошка розганяється до 3 км/год до 100% з прискоренням в 10 км/год.

Задумка з режимами обумовлена ​​тим, що нижчі швидкості можуть використовуватися для допомоги серферам, коли вони гребують або утримують позицію очікування при сильній течії, тоді як вищі швидкості можуть допомогти їм долати хвилі.

При активації режиму максимальної потужності двигун працюватиме на такому показнику протягом 12 секунд, а потім знизиться до 75% ще на 100 секунд, після чого автоматично відключиться, якщо користувач не вирішить зробити це вручну. При використанні 25% та 50% потужності двигун відключається через 100 секунд.

На сайті Indiegogo пропонують на вибір дошки довжиною 2 м, 2,4 м та 2,7 м, які важать 8,6, 9,5 та 10,4 кг відповідно.

Ціна стартує від 4950 доларів, а постачання розпочнеться у червні наступного року.

Інші цікаві новини:

▪ Рідина, що зберігає енергію 20 років

▪ Секрет міцності давньоримського бетону

▪ Молекулярний електронний чіп

▪ Виміряно температуру фотосфери червоних надгігантів

▪ Ідеальну піну розроблять у космосі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття Іпокрену. Крилатий вислів

▪ стаття Чому земля гаряча всередині? Детальна відповідь

▪ стаття Шип-дерево. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Автоматизація акваріума. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Двополярний стабілізатор напруги, 2х15 вольт 1 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024