1-Wire总线驱动器,用于低于5V供电的控制器

引起您注意的1-Wire总线驱动器并不是革命性的,所有使用的电路解决方案早已为人所知。 发表该文章的原因是希望不要弄乱有关基于PWM和ICP的1-Wire主设备原语的软件实现的文章。

电路图
1-Wire总线驱动器

我的一个项目中使用了总线驱动程序,因此元素编号不是以“ 1”开头。

信号用途:

ICP-微控制器的输入信号,旨在从1-Wire总线接收数据;
OCRA-微控制器的输出信号,用于调制传输到1-Wire总线的数据;
PULLUP-微控制器的输出信号,设计用于在1-Wire总线模式“ ACTIVE PULLUP”上实现;
3V3-ICP,OCRA和PULLUP微控制器的引脚可以承受的电源电压。 该电压不必精确地为3.3V,它可以更大或更小。

两个强制性标准是:

-电压3V3必须严格小于电压5V0(至少在直接连接的情况下,寄生二极管MOSFET Q3上的压降幅度);
-3V3的电压必须大于所用MOSFET的栅极和源极之间的电压,以确保其稳定的开路。

ONEWIRE-1-Wire总线信号;
5V0-1-Wire总线的电源。

Q2和R19组件从驱动器的低压侧在1-Wire总线上提供信号调制。 R18用于在没有调制信号的情况下保证Q2闭合,并且在某种程度上用于在将驱动器实现为单独模块的情况下防止ESD(静电放电)。

D8二极管组件的设计完全是为了防止ESD(如果有人要连接低电压的1-Wire器件)。 例如,DS18B20的电源电压范围为3.0V至5.5V。 但是,应该注意的是,“ ACTIVE PULLUP”模式只能在具有+ 5V电源的1-Wire总线的一侧进行(也就是说,低压1-Wire器件不应在寄生电源模式下使用)。 另外,为了提高低压1-Wire总线的抗噪声能力,可能有必要将R19的值减小到1K(含1K)。 “蛋糕上的樱桃”-1-Wire总线的两种变体可以同时使用。

双向双向电平转换器组装在组件R19,Q3和R20上(有关其工作原理的说明,请参见参考资料 )。

在组件R21,Q4,R22上,安装了用于控制Q5的单向反相电平转换器,该转换器实现了“ ACTIVE PULLUP”模式。

电阻R23和R24旨在限制流动电流(例如,如果新器件在“ ACTIVE PULLUP”模式下连接到1-Wire总线)。

D9二极管组件在1-Wire总线侧提供ESD保护。

设备外观(面包板上)
面包板上的1-Wire总线驱动器

参考文献:

  1. 可靠的长线1-Wire网络指南
  2. 应用笔记4255
  3. DS18B20数据表
  4. 匹配5V和3.3V器件的逻辑电平

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401913/


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