He visto los sensores de 1 cable de Dallas, se ven muy bien. Pero, me gustaría hacer algunos esclavos de 1 cable personalizados que puedan ser alimentados por parásitos (solo tierra + datos).
¿Alguien puede recomendar un microcontrolador de baja potencia que sea adecuado para esto?
¿Alguien tiene un circuito de muestra de cómo puedo alimentar una MCU desde el bus de 1 cable?
El bus de un cable tiene el bus pasivamente (es decir, con una resistencia) levantado en el sistema, y los dispositivos se comunican en el bus tirando del bus hacia abajo. Lo que haría si quisiera sacar la energía del bus es:
Debes usar un diodo Schottky para minimizar la caída de voltaje. La combinación de diodo / condensador debe hacer que la comunicación pueda realizarse (es decir, conectar a tierra el bus periódicamente) sin apagar la MCU. Al colocar el capacitor después del diodo, las transiciones en los datos del bus se mantendrán nítidas, mientras se mantiene la disminución de la potencia (voltaje) en su MCU de forma gradual. Cuanto menor sea la potencia que utilice el dispositivo, mejor se minimizará la descarga del condensador, pero es probable que cualquier MCU funcione para usted. Mi preferencia son los AVR de Atmel, pero los MSP430 y los PIC de Microchip también son buenos candidatos para un bajo consumo de energía.
Puede considerar agregar una solicitud a las funciones de su esclavo personalizado para decir "OK, voy a necesitar mucha corriente por un tiempo aquí", y agregar una recuperación MOSFET a su salida. Luego, puede apagar esto por unos pocos ciclos, y ver si el esclavo todavía permite que la línea se levante resistivamente (como en la página 3, figura 2 de DS18S20 hoja de datos. ) Muchos dispositivos de 1 cable no son realmente de 1 cable. Si no necesita interactuar con partes reales de 1 cable y / o controlar el nodo maestro, puede definir sus propias especificaciones y esto debería hacer las cosas mucho más fáciles.
Su trabajo se hace más fácil porque su micro probablemente puede manejar entre los 5 V del autobús y decaer hasta ~ 2.6. Por lo tanto, la configuración de Schottky y condensador mencionada anteriormente debería funcionar, o incluso un diodo de silicio. Considere las siguientes configuraciones de diodos:
La otra opción es ser miserable en los requisitos de energía y usar una batería. Consulte esta nota de la aplicación de Maxim. Si puede mantener su MSP430 en modo de suspensión (es decir, solo despertarse con un cambio de pin, como un pulso de inicialización de 1 cable), puede promediar menos de 1 uA y una celda de moneda le durará diez años (en teoría). ¿Cuánto tiempo quieres que dure el dispositivo?
Use un capacitor para almacenar la energía, y conecte el extremo negativo del capacitor a tierra, y conecte un diodo Schottky entre la línea de datos y el capacitor. Los diodos Schottky tienen una baja caída hacia delante.
Se mencionó la TI MSP430 y estoy de acuerdo. He usado el MSP430F1101 ejecutándose en un cristal de 32.768 kHz y alimentado desde 3 V que consumió menos de 4 \ $ \ mu \ $ A. A 2.2V incluso sería menos.
Para alimentar el microcontrolador desde el bus solo necesita un diodo y un capacitor. El capacitor amortigua la tensión del bus y el diodo evita que un nivel bajo en el bus descargue el capacitor. Elija un diodo Schottky para tener una caída de voltaje mínima.
Advertencia: ¡truco sucio por delante!
Esta galón no necesita el diodo para alimentar parasitivamente su microcontrolador, e incluso el capacitor no parece ser necesario. Ella usa una bobina como antena RFID en un puerto de E / S, y el voltaje a través de la bobina alimenta el dispositivo a través de los diodos de sujeción.
Los pines de E / S en los circuitos integrados lógicos, incluidos los microcontroladores, tienen diodos de sujeción para protegerlos contra la sobretensión. Si el voltaje de entrada es superior a \ $ V_ {DD} \ $ + 0.5V, el diodo de la pinza de alimentación conducirá y la sobretensión se reducirá a \ $ V_ {DD} \ $. Beth abusa del diodo para alimentar al controlador desde el alto nivel de entrada de E / S. Y al parecer su controlador incluso sigue funcionando sin el condensador. (En otro prototipo ella usó condensadores para la estabilidad).
Muchas de las notas de aplicación de 1 cable muestran el circuito estándar dentro del esclavo: un condensador entre GND y VCC del chip interno (en su caso, entre GND y VCC de su CPU). Además, un diodo de bloqueo de la línea de datos a VCC del chip interno, para permitir que el capacitor se llene cuando la línea de datos está alta, pero para bloquear la energía que drena del capacitor cuando la línea de datos está baja. Echa un vistazo al esquema en estas notas de la aplicación:
Siempre que su capacitor sea lo suficientemente grande, debería poder ejecutar la mayoría de los microcontroladores modernos. El Texas Instruments MSP430 fue el micro de menor potencia cuando se introdujo. Escuché que Atmel afirma que sus AVR PicoPower usan menos energía que el MSP430. Además, los micros Microchip XLP usan relativamente poca potencia.
Es posible que se sorprenda al ver lo que las personas agradables de 1wire.org tienen que decir sobre la creación de dispositivos de cable esclavo 1: enlace
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Me topé con este hilo ... La verdadera pregunta es por qué quieres alimentar a tu esclavo con parásitos. No todos los dispositivos de 1 cable son dispositivos parásitos y, en general, recomiendo que no se utilicen de esta manera. Es una suspensión de la necesidad de dispositivos en PCB, donde la adición de un solo rastreo fue un problema. Puede ser la causa de varios problemas en una red 1-Wire dependiendo de su diseño general. Por supuesto, mucho depende también de los diseños maestros de bus. que puede soportar pull-ups activos.
Los esclavos del microprocesador 1-Wire se han realizado con éxito, pero es necesario que cumpla con las especificaciones generales de tiempo de 1-Wire. que la mayoría de las implementaciones que he visto no lo hacen (especialmente si esto es para algo más que para uso personal). Estaré encantado de hablar sobre los detalles reales con cualquiera. Se realizó con éxito en un AVR Mega8 de 16Mhz con las especificaciones adecuadas del dispositivo. Cumplir con los tiempos de respuesta críticos con algo más lento sería un verdadero desafío e interrumpir los tiempos de servicio y las activaciones generalmente ralentizarán el tiempo de respuesta demasiado para cumplir con las especificaciones.
Hay varias maneras diferentes de colocar un micro en el bus 1-Wire que se ha realizado durante los últimos años y los micro esclavos 1-Wire son un área de especial interés para mí, por lo que puedo dar varias ideas de diseño a cualquier persona interesada . Los códigos de operación (funciones) nunca deben diseñarse ad hoc, ya que pueden causar problemas fácilmente con otros dispositivos 1-Wire en una red.
Perdón por el sitio web 1-Wire.org, lo he guardado de mi propio bolsillo durante los últimos años para que la gente tenga un punto de partida para sus esfuerzos con 1-Wire.
De todos modos, si alguien necesita un problema de diseño de 1 cable, no dude en contactarme directamente en dml (at) sprynet.com o [email protected] e intentaré ayudar si puedo.
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