Zaloguj się
Wszystkie
18 lutego 2019
1045
W rozbudowanych systemach wykorzystujących magistralę 1-Wire masa układu master i układów slave z jakichś względów może znajdować się na różnych potencjałach. Jeśli wyrównanie potencjałów jest niemożliwe, należy zastosować izolację galwaniczną. W artykule przedstawiono dwa rozwiązania izolatorów. Jeden z izolatorów wykonano według koncepcji z EP 9/2018, opisanej w artykule „HUB 1-Wire z izolacją galwaniczną”.
Jak to działa - izolatory magistrali 1-Wire?
Do izolacji galwanicznej użyto układów przeznaczonych do magistrali I2C (IIC, Two Wire), w której także linie są dwukierunkowe. Rysunek 1 pokazuje schemat ideowy wersji pierwszej. Izolator oparty jest na układzie P82B96, który sam w sobie izolacji galwanicznej nie zapewnia, ale umożliwia łatwą współpracę dwóch oddzielnych gałęzi magistrali, a to dzięki rozdzieleniu sygnału „dwukierunkowego” na dwie linie jednokierunkowe.
W ten sposób sygnał magistrali 1-Wire zostaje rozdzielny na tor nadawczy i odbiorczy. Przedstawione oscylogramy pokazują sygnały na wyprowadzeniach magistrali. Niebieski przebieg to sygnał z hosta (pin 6 U3), zielony Tx (pin 5 U3), pomarańczowy Rx (Pin 7 U3), natomiast czerwony – sygnał na magistrali odizolowanej galwanicznie (pin 6 transoptora U6). Wygląd sygnałów reset+presence przedstawia oscylogram pokazany na rysunku 2. Sygnał jedynki logicznej – rysunek 3, a zera – rysunek 4.
Na rysunku 5 warto zwrócić uwagę na fragment („schodek”) oznaczony jasnoniebieską elipsą. Poziom niski wystawiany przez slave (sygnał presence) jest trochę wyższy niż wystawiany przez host (reset). Ta drobna różnica pozwala określić, czy zero pochodzi od hosta czy od slave. Rozdzielenie toru nadawczego od odbiorczego umożliwia łatwe zaimplementowanie izolacji galwanicznej z wykorzystaniem transoptorów.
Dzięki tranzystorom T1, T2, slave nie jest obciążony prądem diody w transoptorze. Ponadto rezystory w obwodzie bazy tranzystora realizują pull-up wymagany w 1-Wire. Rozwiązanie to ma dwa kanały slave całkowicie odizolowane od hosta, jak i od siebie. Magistralę Slave1 można zasilić z zewnętrznego napięcia lub przetwornicy DC/DC. Slave2 tylko z zewnętrznego napięcia, jeśli pomiędzy slave ma być izolacja galwaniczna. Jeśli izolacja nie jest wymagana, można połączyć wyprowadzenia 1 i 3 złączy J1 z J5.
Druga wersja izolatora jest oparta na izolatorze ADUM1250. Jej schemat pokazany jest na rysunku 6. Ten układ także ma dwa kanały, ale izolacja jest zapewniona tylko pomiędzy hostem a obydwoma urządzeniami slave. Pomiędzy dwoma slave izolacji nie ma. Niewątpliwą zaletą tej wersji są niewielkie rozmiary, co widać na fotografiach.
Oba rozwiązania działają poprawnie zarówno ze standardową prędkością transmisji jak i overdrive, obie wspierają standard 3V3.
Montaż i uruchomienie - izolatory magistrali 1-Wire
Rysunek 7 pokazuje projekty obu płytek drukowanych. Montaż jest tradycyjny i nie wymaga omawiania. Urządzenia poprawnie zmontowane nie wymagają uruchamiania i działają od razu.
Jak wykonać izolatory magistrali 1-Wire (działanie, schematy i montaż)?
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
