Технологія 1-wire

Технологія 1-wire далеко не нова і відома вже близько 10 років. 1-wire широко застосовується як в побуті, так і в промислових системах. Проте, мало хто про це знає. Нас цікавить застосування 1-wire в системах автоматизації. 1-wire представляє собою мережу, до якої можна підключити безліч пристроїв, таких як давачі (температури, вологості, освітлення), виконавчі ключі, лічильники, зчитувачі і багато іншого. Всі пристрої зв’язуються між собою в найпростішому випадку двох провідним кабелем. Один провід використовується під дані (звідси і назва “1-wire”), а другий провід – поворотний або “Земля”. Топологія мережі – загальна шина. Це означає, що один кабель проходить через всі пристрої. Відгалуження допустимі, але не рекомендуються (до 50 см). Втім, для невеликих мереж можлива довільна топологія, наприклад, зірка. Великою перевагою 1-wire є те, що багато, але не всі, компоненти 1-wire можуть обходиться без зовнішнього живлення, працюючи від так званого паразитного живлення, забираючи енергію з шини даних. Однак низькі вимоги до середовища передачі даних накладають свої обмеження на швидкість роботи. Так, максимальна швидкість передачі даних за технологією 1-wire в звичайному режимі становить 15,4 Кбіт/с (до 125 Кбіт в режимі Overdrive). Начебто зовсім повільно, але якщо враховувати, що по мережі передаються не мультимедіа, а, наприклад, команди ключам і короткі відповіді давачів, то стає зрозуміло, що цього достатньо. Для контролю помилок в протоколі 1-wire передбачена перевірка контрольної суми переданих пакетів – CRC.

1wire

Переваги 1-wire:

– Проста і зрозуміла архітектура мережі
– Низькі вимоги до кабелів
– Велика протяжність лінії
– Низька вартість і простота компонентів
– Відкритий протокол і доступне ПЗ для програмування
– Можливість в певних ситуаціях обходитися без живлення



Недоліки 1-wire:

– Низька швидкість передачі даних
– Обов’язкова наявність мастера, провідного мережі

Зупинимося докладніше на обов’язковій вимозі про наявність мастера мережі. Справа в тому, що пристрої, з точки зору організації обміну даними, є пасивними елементи ланцюга. Компоненти 1-wire не можуть без спеціального запиту посилати в мережу дані. Таким чином пристрої не можуть спілкуватися один з одним без “активного” ??ведучого. Елементи мережі є завжди веденими. Мастер в мережі 1-wire тільки один. Саме він ініціює, контролює і управляє роботою мережі і підключених до мережі пристроїв. Залежно від використовуваного програмного забезпечення, мастер 1-wire лінії може по-різному працювати зі своїми підопічними, але тільки він в кінцевому підсумку може опитати стан конкретного елемента, а також послати запит на отримання від цього елемента будь-якої інформації. Наприклад, якщо нам необхідно в режимі реального часу виводити значення температури з безлічі давачів, то мастер мережі в циклі буде по черзі опитувати ці давачі. Відповідати мастеру по мережі може тільки один пристрій. В якості мастера може виступати МК (мікроконтролер), який може при відповідному ПЗ безпосередньо включатися в мережу 1-wire через один зі своїх портів вводу-виводу. Мастером може виступати також ПК (персональний комп’ютер), який використовує спеціальні елементи сполучення, що дозволяють з’єднувати 1-wire з COM-портом або USB-портом комп’ютера, такі як DS9097 або DS9490.
Також я вже писав раніше про взаємодію Arduino та Raspberry Pi із давачем температури DS18B20 по інтерфейсу 1-wire.

master

2 комментария

Оставить ответ

Обязательные поля помечены*

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.