РадиоКот >Статьи >
Развязка гальваническая для 1- Wire устройств
Необходимость гальванической развязки для шины 1-Wire у меня возникла ещё в 2012 году. Занимаясь ремонтом
сварочных инверторов, было интересно узнать, как прогреваются разные элементы - силовые ключи, силовой
трансформатор, выходные диоды. Да и вообще иногда интересно (и полезно) узнать тепловой режим какого либо
устройства. Основой для аппаратной и программной части послужило семейство Arduino. Благодаря помощи
оказанной на сайте https://arduino.ru с программым обеспечением разобрался довольно быстро. Аппаратная
часть тоже не сложна, но... Вся схемотехника имеет гальваническую связь: DS18B20 + плата Arduino + USB
порт ПК. А вот "подставлять" USB под электроудары совсем негоже. Поэтому и понадобилось как то развязывать
ПК от объекта. Одним из способов была развязка с помощью радиоканала (Bluetooth). Но на то время я ещё не имел
такого устройства, да и для каждого радио подключения необходима ручная установка соединения. И вот в какой-то
момент мне безвозмездно попала микросхема ADuM5241. Очень привлекательным её свойством есть то, что она
имеет встроенный DC/DC преобразователь. Пусть его выходной ток не велик (до 10 мА), но его достаточно для
запитки нескольких DS18B20. В результате расчётов и экспериментов появилась ниже приведённая схема:
Изготовленная плата выглядит так:
Величина сопротивления R3 и ёмкость сток-исток транзистора VT1 имеют важное значение (это интегрирующая
цепочка) на величину задержки прохождения сигнала от IO1 к IO2. А она (задержка) влияет на длину кабеля
между МК и устройством. Полевой транзистор BSS84 выбран по критерию минимальной ёмкости между стоком и
истоком. Другие доступные транзисторы имеют худшие параметры. Такое же влияние на прохождение сигнала от
IO2 к IO1 имеют резистор R4 и транзистор VT2. Однако сопротивление R4 уменьшать значительно нельзя, т.к.
ограничена нагрузочная способность DС/DC преобразователя в D1. Кабель между МК и этим устройством
применён четырёхпроводный, от телефона. Один из проводов (между IO1 и Vdd) на обоих концах никуда не подключен,
что бы уменьшить ёмкость GND-IO1 и тем самым обеспечить лучшее прохождение импульсных сигналов стандарта
1-Wire. Если наблюдается нестабильная работа, то нужно на плате МК установить дополнительный подтягивающий
резистор номиналом 1...4,7 кОм между IO1 и Vdd.
Для проверки работы схемы была сделана дополнительная оснастка: удлинители и разветвитель для подключения
до девяти термодатчиков, на которых ставились эксперименты.
Кроме наблюдения за температурой, есть необходимость как-то сохранять результаты измерений. После много-
численных поисков и опробаций программ - логгеров, была найдена очень удобная для радиолюбителя программа
"RealVeiw 3.0".Программа написана коллективом программистов из ABACOM Ingenieurgesellschaft. Это те ребята,
которые написали известные Sprint-Layout и sPlan. Т.о. с графикой всё оказалось на высоком уровне. Подключение
к программе самодельных измерительных устройств происходит через СОМ порт (возможно и виртуальный) по
простому протоколу. Программа ведёт лог измерений и позволяет его сохранить на ПК. В дальнейшем этот лог
можно снова загрузить и проанализировать. Поддерживается многокональное измерение. В общем - рекомендую.
Если кому-то это устройство окажется полезным, буду рад.
Все вопросы в
Форум.
|
Как вам эта статья?
|
Заработало ли это устройство у вас?
|
|
|
|
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
