5V से कम संचालित नियंत्रकों के लिए 1-वायर बस चालक

आपके ध्यान में पेश किया गया 1-वायर बस ड्राइवर कुछ क्रांतिकारी नहीं है, सभी उपयोग किए गए सर्किट समाधान लंबे समय से ज्ञात हैं। प्रकाशन का कारण PWM और ICP पर आधारित 1-वायर-मास्टर प्राइमेटिव के सॉफ़्टवेयर कार्यान्वयन पर लेख को अव्यवस्थित नहीं करना था।


बस ड्राइवर का उपयोग मेरी परियोजनाओं में से एक में किया जाता है, इसलिए तत्वों की संख्या "1" से शुरू नहीं होती है।

संकेत उद्देश्य:

ICP - 1-वायर बस से डेटा प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किए गए माइक्रोकंट्रोलर के लिए इनपुट सिग्नल;
ओसीआरए - 1-तार बस को प्रेषित डेटा को संशोधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए माइक्रोकंट्रोलर के लिए आउटपुट सिग्नल;
PULLUP - माइक्रोकंट्रोलर के लिए आउटपुट सिग्नल, जिसे 1-वायर बस मोड "ACTIVE PULLUP" पर कार्यान्वयन के लिए डिज़ाइन किया गया है;
3V3 - वोल्टेज की आपूर्ति करने के लिए जिसमें ICP, OCRA और PULLUP माइक्रोकंट्रोलर के पिन सहिष्णु हैं। इस वोल्टेज का ठीक 3.3V होना जरूरी नहीं है, यह कम या ज्यादा हो सकता है।

दो अनिवार्य मानदंड हैं:

- वोल्टेज 3V3 को वोल्टेज 5V0 से कम से कम होना चाहिए (कम से कम इसके प्रत्यक्ष कनेक्शन के मामले में परजीवी डायोड MOSFET Q3 पर वोल्टेज ड्रॉप की तीव्रता से);
- 3V3 का वोल्टेज गेट और प्रयुक्त MOSFETs के स्रोत के बीच वोल्टेज से अधिक होना चाहिए, इसकी स्थिर शुरुआत की गारंटी।

वन्वेयर - 1-वायर बस सिग्नल;
5V0 - 1-तार बस के लिए बिजली।

Q2 और R19 घटक ड्राइवर के लो-वोल्टेज पक्ष से 1-वायर बस पर सिग्नल मॉड्यूलेशन प्रदान करते हैं। R18 का इरादा मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के अभाव में Q2 के बंद होने की गारंटी है और कुछ हद तक, ESD (इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज) से सुरक्षा के लिए, जब ड्राइवर को अलग मॉड्यूल के रूप में लागू किया जाता है।

डी 8 डायोड असेंबली को पूरी तरह से ईएसडी के खिलाफ उस अप्रत्याशित घटना से बचाने के लिए बनाया गया है जिसमें कोई 1-वायर डिवाइस को लो वोल्टेज के साथ जोड़ना चाहता है। उदाहरण के लिए, DS18B20 3.0V से 5.5V की आपूर्ति वोल्टेज श्रेणी की अनुमति देता है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "सक्रिय PULLUP" मोड 1-वायर बस की तरफ से + 5V बिजली की आपूर्ति के साथ ही संभव है (अर्थात, लो-वोल्टेज 1-वायर डिवाइस का उपयोग परजीवी पावर मोड में नहीं किया जाना चाहिए)। इसके अलावा, लो-वोल्टेज 1-वायर बस के शोर उन्मुक्ति में सुधार के लिए, R19 के मूल्य को कम करके 1K समावेशी करना आवश्यक हो सकता है। "केक पर चेरी" - 1-वायर बस के दोनों वेरिएंट का एक साथ उपयोग किया जा सकता है।

एक तुच्छ द्विदिश स्तर कनवर्टर घटकों R19, Q3 और R20 पर इकट्ठा किया जाता है (इसके संचालन के सिद्धांतों की व्याख्या के लिए, संदर्भ देखें)।

घटक R21, Q4, R22 पर, Q5 को नियंत्रित करने के लिए एक यूनिडायरेक्शनल इनवर्टिंग स्तर कनवर्टर को इकट्ठा किया जाता है, जो "ACTIVE PULLUP" मोड को लागू करता है।

प्रतिरोधों R23 और R24 को प्रवाह की धारा को सीमित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (उदाहरण के लिए, यदि एक नया डिवाइस 1-वायर बस से जुड़ा हुआ है, जबकि यह "ACTIVE PULLUP" मोड में है)।

D9 डायोड असेंबली 1-वायर बस साइड पर ESD सुरक्षा प्रदान करता है।


संदर्भ:

1. विश्वसनीय लंबी लाइन 1-तार नेटवर्क के लिए दिशानिर्देश
2. आवेदन नोट 4255
3. DS18B20 डेटशीट
4. 5V और 3.3V उपकरणों के मिलान स्तर