Создание 1-Wire сети

Важным свойством сети является минимальная стоимость необходимая для прокладки линий связи, по которым информация из различных точек будет поступать к компьютеру. Который в свою очередь может осуществлять контроль состояния и управление.

По сети передаются сигналы включения-выключения, анализируется температура, проверяется состояние датчиков для контроля кондиционеров, вытяжек, отопления, подогрева, открытия замков, сигналов тревоги. Оповещение о любой нештатной ситуации. Такой сетью можно контролировать любые процессы. 

Основой для создания сети является Мастер (ведущий сети) специализированный адаптер USB или COM порта персонального компьютера.

Элементы (ведомые сети) не могут без запроса посылать в сеть данные, не могут общаться друг с другом без ведущего. Мастер инициирует, контролирует и управляет работой сети и всех подключенных устройств. Мастер 1-Wire линии может опросить состояние конкретного элемента, а также послать запрос на получение от этого элемента какой-либо информации, послать команду включения. Мастер представляет из себя устройство сопряжения сети и персонального компьютера. Есть много разновидностей ведущих, подключаемых по RS232 или USB, последний более востребованный. Мастер содержит в своем составе микросхему сопряжения с линией 1-Wire, на выходе которой интерфейс UART, и любой преобразователь UART-USB, к примеру доступная микросхема FT232. В качестве мастера может выступать и микроконтроллер, с соответствующим программным обеспечением.

Для начала нужно определиться с общей длиной сети. Если сеть небольшая до 25 метров, то в этом случае можно применить плоский телефонный кабель и  использовать последовательное подключение ведомых элементов.

Схема сети MicroLan с последовательным подключением

Если сеть превышает эту длину и имеет множество ведомых устройств, то ее следует строить общей шиной. При этом ведется общий непрерывный ствол сети, который прокладывается качественным кабелем типа FTP или STP, витая пара высокой категории. Особое внимание необходимо уделить заземлению, экранный провод необходимо подключить на массу только в одной точке, непосредственно к мастеру или переходной розетке куда подключено внешнее питание. Каждое ведомое устройство подключается к подобному стволу через отдельную розетку, не прерывающую прокладку кабеля ствола для организации любого ответвления. При этом, каждый из проводников кабеля прокалывается внутри розетки с помощью ножевого разъема без разрыва жилы (insulation displacement contact – монтаж с прорезанием изоляции), подводя сигнал к выводам встроенного приемного гнезда, к которому затем, уже с помощью отдельного патч кабеля, подключается отдельное ведомое устройство 1-Wire. В этом случае протяженность сети может быть до 300 метров и содержать до 250 ведомых устройств.

Схема сети MicroLan с топологией общая шина

Для построения, необходимо применять кабельные розетки типа RJ45 где для заделки кабеля применяется ножевой разъем.

Для качественной заделки кабеля необходимо применять разъемы типа RJ11 (4p6c), в которых используется  четыре контакта. Один из проводов такой линии служит для передачи данных DATA, второй в качестве возвратного проводника или земли RETURN. Третий провод необходим для подвода питания к однопроводным компонентам POWER +12 вольт, четвертый не используется и остается для других применений, к примеру для подачи питания более 12 вольт. Для заделки необходимо применять специальный обжимной инструмент (Crimping tool).

Необходимо обратить особое внимание на то, что в телефонных кабелях провода перекрещиваются и для сети не подходят. Их прийдется обжать заново. Так как приемные розетки запараллелены, нужно симметричное соединение.

Симметричное соединение кабеля

Сфера применения очень разнообразна:

Включение - выключение любого силового оборудования - PPIO-08, SP11-06, SP11-13, SP1S-06
Измерение температуры - TP1, LH11-38, LT11-38, TP13
Измерение освещенности - LH11-38, LT11-38, PP11-38
Измерение влажности - LH11-38
Измерение давления - PP11-38
Измерение концентрации газов - PP11-38
Контроль сигналов от термопар и любых аналоговых датчиков - ADC4-50, PP11-38
Контроль дискретного сигнала (сухой контакт, датчик движения) - PP11-06, PPIO-08
Контроль протечек жидкости - WPR-06

На основе данной технологии создаются погодные метеостанции, контроль и управление тепличными комплексами, системы "Умный дом", сигнализации и многое другое.