👶🏿 ✋🏽 👟 1-Draht-Bustreiber für Steuerungen mit weniger als 5 V. 🏦 🏂🏾 ✌🏿

Der 1-Draht-Bustreiber, der Ihnen angeboten wird, ist nicht revolutionär, alle verwendeten Schaltungslösungen sind seit langem bekannt. Der Grund für die Veröffentlichung war der Wunsch, den Artikel über die Software- Implementierung von 1-Wire-Master-Grundelementen auf der Basis von PWM und ICP nicht zu überladen .

Schaltplan

Der Bustreiber wird in einem meiner Projekte verwendet, daher beginnt die Nummerierung der Elemente nicht mit "1".

Zweck der Signale:

ICP - Eingangssignal für den Mikrocontroller zum Empfangen von Daten vom 1-Draht-Bus;
OCRA - das Ausgangssignal für den Mikrocontroller, mit dem die an den 1-Draht-Bus übertragenen Daten moduliert werden sollen;
PULLUP - das Ausgangssignal für den Mikrocontroller, das für die Implementierung im 1-Draht-Busmodus "ACTIVE PULLUP" ausgelegt ist;
3V3 - Versorgungsspannung, gegen die die Pins des ICP-, OCRA- und PULLUP-Mikrocontrollers tolerant sind. Diese Spannung muss nicht genau 3,3 V betragen, sie kann mehr oder weniger betragen.

Zwei verbindliche Kriterien sind:

- Die Spannung 3V3 muss strikt kleiner sein als die Spannung 5V0 (zumindest um die Größe des Spannungsabfalls am parasitären Dioden-MOSFET Q3 bei direktem Anschluss).
- Die Spannung von 3V3 muss größer sein als die Spannung zwischen dem Gate und der Source der verwendeten MOSFETs, um deren stabile Öffnung zu gewährleisten.

ONEWIRE - 1-Draht-Bussignal;
5V0 - Stromversorgung für den 1-Draht-Bus.

Die Komponenten Q2 und R19 sorgen für eine Signalmodulation auf dem 1-Draht-Bus von der Niederspannungsseite des Treibers. R18 dient zum garantierten Schließen von Q2 ohne Modulationssignal und zum Teil zum Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD), falls der Treiber als separates Modul implementiert ist.

Die D8-Diodenbaugruppe dient ausschließlich zum Schutz vor elektrostatischer Entladung in dem unwahrscheinlichen Fall, dass jemand ein 1-Draht-Gerät mit niedriger Spannung anschließen möchte. Beispielsweise ermöglicht der DS18B20 einen Versorgungsspannungsbereich von 3,0 V bis 5,5 V. Es ist jedoch zu beachten, dass der Modus „ACTIVE PULLUP“ nur von der Seite des 1-Draht-Busses mit + 5 V-Stromversorgung möglich ist (dh 1-Draht-Niederspannungsgeräte sollten nicht im Parasiten-Stromversorgungsmodus verwendet werden). Um die Störfestigkeit des Niederspannungs-1-Draht-Busses zu verbessern, kann es außerdem erforderlich sein, den Wert von R19 auf 1K einschließlich zu reduzieren. „Cherry on the Cake“ - beide Varianten des 1-Draht-Busses können gleichzeitig verwendet werden.

Ein trivialer bidirektionaler Niveaukonverter ist an den Komponenten R19, Q3 und R20 montiert (eine Erläuterung der Funktionsprinzipien finden Sie in den Referenzen)

An den Komponenten R21, Q4, R22 ist ein unidirektionaler invertierender Pegelwandler zur Steuerung von Q5 montiert, der den Modus "ACTIVE PULLUP" implementiert.

Die Widerstände R23 und R24 begrenzen den fließenden Strom (z. B. wenn ein neues Gerät im Modus „ACTIVE PULLUP“ an den 1-Draht-Bus angeschlossen wird).

Die D9-Diodenbaugruppe bietet ESD-Schutz auf der 1-Draht-Busseite.

Aussehen des Gerätes (auf dem Steckbrett)

Referenzliste:

1-Draht-Bustreiber für Steuerungen mit weniger als 5 V.

More articles: