🚲 🤸🏽 🙉 Pilote de bus à 1 fil pour les contrôleurs alimentés par moins de 5 V 👉🏻 🛤️ 👨‍💼

Le pilote de bus 1-Wire proposé à votre attention n'est pas quelque chose de révolutionnaire, toutes les solutions de circuits utilisées sont connues depuis longtemps. La raison de la publication était le désir de ne pas encombrer l'article sur la mise en œuvre logicielle des primitives 1-Wire-master basées sur PWM et ICP .

Schéma du circuit

Le pilote de bus est utilisé dans l'un de mes projets, donc la numérotation des éléments ne commence pas par "1".

But des signaux:

ICP - signal d'entrée pour le microcontrôleur, conçu pour recevoir des données du bus 1-Wire;
OCRA - le signal de sortie du microcontrôleur, conçu pour moduler les données transmises au bus 1-Wire;
PULLUP - le signal de sortie du microcontrôleur, conçu pour être implémenté sur le mode de bus à 1 fil "ACTIVE PULLUP";
3V3 - tension d'alimentation à laquelle les broches du microcontrôleur ICP, OCRA et PULLUP sont tolérantes. Cette tension ne doit pas être exactement 3,3 V, elle peut être plus ou moins.

Deux critères obligatoires sont:

- la tension 3V3 doit être strictement inférieure à la tension 5V0 (au moins de l'ampleur de la chute de tension sur la diode parasite MOSFET Q3 en cas de connexion directe);
- La tension de 3V3 doit être supérieure à la tension entre la grille et la source des MOSFET utilisés, garantissant leur ouverture stable.

ONEWIRE - Signal de bus à 1 fil;
5V0 - alimentation pour le bus 1-Wire.

Les composants Q2 et R19 fournissent une modulation du signal sur le bus 1-Wire depuis le côté basse tension du pilote. R18 est destiné à garantir la fermeture de Q2 en l'absence de signal modulant et, dans une certaine mesure, à protéger contre les décharges électrostatiques (ESD) dans le cas où le pilote est implémenté en tant que module séparé.

L'ensemble de diodes D8 est conçu uniquement pour protéger contre les décharges électrostatiques dans le cas peu probable où quelqu'un voudrait connecter un appareil à 1 fil à basse tension. Par exemple, le DS18B20 permet une plage de tension d'alimentation de 3,0 V à 5,5 V. Cependant, il convient de noter que le mode «ACTIVE PULLUP» n'est possible que du côté du bus 1 fil avec alimentation + 5 V (c'est-à-dire que les appareils 1 fil basse tension ne doivent pas être utilisés en mode d'alimentation parasite). De plus, pour améliorer l'immunité au bruit du bus 1 fil basse tension, il peut être nécessaire de réduire la valeur de R19 à 1K inclus. «Cerise sur le gâteau» - les deux variantes du bus 1-Wire peuvent être utilisées simultanément.

Un convertisseur de niveau bidirectionnel trivial est assemblé sur les composants R19, Q3 et R20 (pour une explication des principes de son fonctionnement, voir les références)

Sur les composants R21, Q4, R22, un convertisseur de niveau inverseur unidirectionnel est assemblé pour contrôler Q5, qui implémente le mode "ACTIVE PULLUP".

Les résistances R23 et R24 sont conçues pour limiter le courant circulant (par exemple, si un nouvel appareil est connecté au bus 1-Wire alors qu'il est en mode "ACTIVE PULLUP").

L'ensemble de diodes D9 offre une protection ESD côté bus 1 fil.

Apparence de l'appareil (sur la planche à pain)

Références:

Pilote de bus à 1 fil pour les contrôleurs alimentés par moins de 5 V

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