Формирователь шины TinyOneWireNet с использованием микросхемы 74HC125.

TinyOneWireNet

В статье расскажу, как подключать сетевые устройства TinyOneWireNet  к микроконтроллерам с питанием 3,3 В.

Предыдущая статья     Навигация по рубрике     Следующая статья

В принципе, обмен по сети, созданной непосредственно на выводе микроконтроллера с питанием 3,3 В работает. Но, снижается помехоустойчивость, допустимое количество устройств, а главное – в устройствах с 3-вольтовыми сенсорами для них не хватает напряжения питания.

Проблему приходится решать за счет дополнительных компонентов.

Принципиальная схема и принцип действия формирователя шины TinyOneWireNet.

Это устройство, формирующее 2 независимые линии TinyOneWireNet с управлением от микроконтроллеров с питанием 3,3 В.

формирователь шины TinyOneWireNet

Микросхема 74HC125 – это шинный формирователь с повышенной нагрузочной способностью. Состоит из 4х однотипных независимых буферных элементов с тремя состояниями. У каждого элемента есть:

  • вход (A);
  • выход (Y);
  • разрешение выхода (OE).

Для каждого канала используются по 2 элемента.

К микроконтроллеру каждый канал подключается через 3 вывода:

  • вход данных (Di);
  • выход данных (Do);
  • разрешение выхода (OE).

Резисторный делитель R2, R3 снижает напряжение выходного сигнала до 3,3 В. В любом режиме напряжение 5 В на микроконтроллер не попадет.

Нагрузочная способность буферных элементов 74HC125 до 35 мА, т.е. выше, чем у выводов ATmega328. Это позволяет использовать в сети больше устройств или применять устройства с большим потребляемым током.

При переводе шины в отключенное состояние (функция shortLine()) схема потребляет ток не более 4 мкА. Это важно при использовании устройства в режим сна.

Я применил эту схему в конвертере WiFi TinyOneWireNet, где используется модуль ESP32. На ней подписаны выводы микроконтроллера, к которым я подключил формирователь.

формирователь шины TinyOneWireNet

Планируется производить формирователь шины на 74HC125 в виде отдельной печатной платы. Тем более что его можно использовать и с 5-вольтовыми микроконтроллерами.

Программное управление формирователем шин TinyOneWireNet на базе 74HC125.

Для этого существует Ардуино-библиотека TinyOneWireNet_Buf125.h.

В ней создается такой же объект типа TinyOneWireNet, как и в библиотеке TinyOneWireNet.h.

Отличие только в конструкторе.

TinyOneWireNet(uint8_t doPin, uint8_t diPin, uint8_t oePin); // конструктор

  • doPin – номер вывода выхода данных;
  • diPin – номер вывода входа данных;
  • oePin – номер вывода разрешения.

В нем задаются 3 вывода.

Для работы с двумя линиями необходимо создать 2 объекта. Например:

// выводы
#define DI_1_PIN 14 // вход канала 1
#define DO_1_PIN 26 // выход канала 1
#define OE_1_PIN 27 // разрешение канала 1
#define DI_2_PIN 32 // вход канала 2
#define DO_2_PIN 25 // выход канала 2
#define OE_2_PIN 33 // разрешение канала 2

TinyOneWireNet channel1(DO_1_PIN, DI_1_PIN, OE_1_PIN);
TinyOneWireNet channel2(DO_2_PIN, DI_2_PIN, OE_2_PIN);

Т.е. программы с использованием формирователя шин на базе 74HC125 отличаются от систем с формированием шин непосредственно на выводе микроконтроллера только конструкторами.

Добавлю, что функция shortLine() используется, чтобы отключить шину и перевести ее в режим микро потребления тока. Потребляемый ток не более 4 мкА.

В следующей статье расскажу о конвертере WiFi TinyOneWireNet. Он позволяет управлять сетью TinyOneWireNet через Wifi.

Предыдущая статья     Навигация по рубрике     Следующая статья

0

Автор публикации

не в сети 1 неделя

Эдуард

281
Комментарии: 1938Публикации: 197Регистрация: 13-12-2015

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Нажимая кнопку "Отправить" Вы даёте свое согласие на обработку введенной персональной информации в соответствии с Федеральным Законом №152-ФЗ от 27.07.2006 "О персональных данных".