O driver de barramento de 1 fio oferecido a sua atenção não é algo revolucionário; todas as soluções de circuito usadas são conhecidas há muito tempo. O motivo da publicação foi o desejo de não desorganizar o artigo sobre a
implementação de software
de primitivas master com 1 fio, baseadas em PWM e ICP .
O motorista do barramento é usado em um dos meus projetos, para que a numeração dos elementos não comece com "1".
Finalidade do sinal:
ICP - sinal de entrada para o microcontrolador, projetado para receber dados do barramento de 1 fio;
OCRA - o sinal de saída do microcontrolador, projetado para modular os dados transmitidos ao barramento de 1 fio;
PULLUP - o sinal de saída do microcontrolador, projetado para implementação no modo de barramento de 1 fio "ACTIVE PULLUP";
3V3 - tensão de alimentação à qual os pinos do microcontrolador ICP, OCRA e PULLUP são tolerantes. Essa tensão não precisa ser exatamente de 3,3V, pode ser mais ou menos.
Dois critérios obrigatórios são:
- a tensão 3V3 deve ser estritamente menor que a tensão 5V0 (pelo menos pela magnitude da queda de tensão no diodo parasita MOSFET Q3 no caso de sua conexão direta);
- A tensão de 3V3 deve ser maior que a tensão entre o portão e a fonte dos MOSFETs usados, garantindo sua abertura estável.
ONEWIRE - sinal de barramento de 1 fio;
5V0 - energia para o barramento de 1 fio.
Os componentes Q2 e R19 fornecem modulação de sinal no barramento de 1 fio do lado de baixa tensão do driver. R18 destina-se ao fechamento garantido de Q2 na ausência de um sinal de modulação e, até certo ponto, à proteção contra ESD (descarga eletrostática) no caso de o driver ser implementado como um módulo separado.
O conjunto do diodo D8 foi projetado apenas para proteger contra ESD no caso improvável de alguém querer conectar um dispositivo de 1 fio com baixa tensão. Por exemplo, o DS18B20 permite uma faixa de tensão de alimentação de 3.0V a 5.5V. No entanto, deve-se notar que o modo "ACTIVE PULLUP" é possível somente na lateral do barramento de 1 cabo com fonte de alimentação de + 5V (ou seja, dispositivos de 1 fio de baixa tensão não devem ser usados no modo de energia do parasita). Além disso, para melhorar a imunidade a ruídos do barramento de 1 fio de baixa tensão, pode ser necessário reduzir o valor de R19 para 1K, inclusive. “Cereja no bolo” - as duas variantes do barramento de 1 fio podem ser usadas simultaneamente.
Um conversor trivial de nível bidirecional é montado nos componentes R19, Q3 e R20 (para obter uma explicação dos princípios de operação, consulte
as referências ).
Nos componentes R21, Q4, R22, um conversor de nível inversor unidirecional é montado para controlar Q5, o que implementa o modo "ACTIVE PULLUP".
Os resistores R23 e R24 são projetados para limitar a corrente de fluxo (por exemplo, se um novo dispositivo estiver conectado ao barramento de 1 fio enquanto estiver no modo "ACTIVE PULLUP").
O conjunto do diodo D9 fornece proteção ESD no lado do barramento de 1 fio.
Aparência do dispositivo (na tábua de pão) Referências:
- Diretrizes para redes confiáveis de linha longa de um fio
- NOTA DE APLICAÇÃO 4255
- Folha de dados do DS18B20
- Correspondência de níveis lógicos de dispositivos de 5V e 3.3V