1-провідний мікроконтролер з паразитичним живленням?

Я бачив 1-провідні датчики Далласа, вони чудово виглядають. Але я хотів би зробити декілька користувальницьких 1-провідних рабів, які можуть мати паразитарне харчування (лише земля + дані).

Хтось може порекомендувати мікроконтролер низької потужності, який підходить для цього?

Хто-небудь має зразок схеми, як я би живив MCU від 1-провідної шини?

Один провід шини має шину пасивно (тобто з резистором), підтягнуту в системі, і пристрої спілкуються по шині, потягнувши шину вниз. Що б я зробив, якби хотів витягнути силу з шини:

1. Подайте рядок даних прямо у штифт для введення даних мікроконтролера.
2. Також подайте рядок даних в діод Шоткі.
3. На виході діода покладіть на землю великий конденсатор (скажімо, 10uF).
4. Надішліть висновок діода на штифт VCC мікроконтролера.

Вам слід використовувати діод Шоткі, щоб мінімізувати падіння напруги. Комбінація діод / конденсатор повинна робити це таким чином, щоб комунікація могла відбуватися (тобто періодично заземлювати шину), не вимикаючи MCU. Якщо поставити конденсатор після діода, то перехід на даних шини буде різким, зберігаючи потужність (напруга) до MCU поступово. Чим менша потужність пристрою, який ви використовуєте, тим краще мінімізувати витрату на ваш конденсатор, але майже будь-який MCU, ймовірно, буде працювати для вас. Мої переваги - це AVR від Atmel, але TI MSP430 і PIC Microchip також є хорошими кандидатами для низького енергоспоживання.

Ви можете розглянути можливість додавання запиту до власних функцій підлеглого, щоб сказати "Гаразд, мені знадобиться трохи струму на деякий час тут", і додати підсумок MOSFET до вашого виводу. Потім ви можете вимкнути це на кілька циклів і побачити, чи підлеглий все ще дозволяє лінії резистивно підтягуватись (як на стор.3 на рисунку 2 в таблиці даних DS18S20. ) Багато бездротових пристроїв не є ' t дійсно 1-провідний. Якщо вам не потрібно взаємодіяти з фактичними 1-провідними деталями та / або ви керуєте головним вузлом, ви можете визначити власні характеристики, і це повинно значно полегшити ситуацію.

Ваша робота полегшується, тому що ваш мікрофон, ймовірно, може працювати між 5 В шини і розкладатись до ~ 2.6. Тому вищезгадані установки Шоткі і конденсатор повинні спрацювати, або навіть діод кремнію. Розглянемо наступні настройки діода:

• Кремнієвий діод: Це був би мій перший вибір. Поки ваші мікро та будь-які периферійні пристрої можуть працювати на 4,3 В, ви мінімізуєте зворотний струм від десятків до сотень (і навіть вгору до ма, коли тепло) на Шоткі аж до десятків нано-ампер
• Діод Шоткі: Використовуйте лише, якщо .4V між стандартним діодом і Шоткі є значущим для вашої програми, але зворотний струм у порядку 100uA прийнятний.
• Ідеальний діод: Спробуйте LTC4411 або подібне, якщо вартість не є проблемою (тільки 1,75 долара, але більше, ніж пасивний діод) і зворотний струм 20uA прийнятний. Див. Таблицю даних MSP430 щодо споживання електроенергії. У режимі 3В (використовуючи літій-іонний акумулятор, а не протікаючий суперзаглушкою, якщо припустити, що ви можете видалити цей пристрій, але зберегти оперативну пам’ять для виконання коду меншої потужності), ви можете мати режим сну в 100 м (нано-підсилювач, .1uA), який потребує режиму сну. зовнішнє переривання (як зміна шпильки!)

Інший варіант - бути непристойним у споживанні енергії та користуватися акумулятором. Дивіться цю примітку програми від Maxim. Якщо ви можете тримати MSP430 у режимі сну (тобто, лише прокидаючись після зміни штифта, як 1-провідний ініціалізаційний імпульс), ви можете в середньому менше 1uA, а комірка монети прослужить вам протягом десяти років (теоретично). довго ви хочете, щоб пристрій працював?

Використовуйте конденсатор для зберігання енергії та підключіть заземлення негативного кінця конденсатора до місця, а між лінією даних та конденсатором підключіть діод Шоткі. Діоди Шоткі мають низьке падіння вперед.

Згадувався TI MSP430, і я погоджуюся. Я використовував MSP430F1101, що працює на кристалі 32,768 кГц і живиться від 3 В, який споживає менше 4$\mu$А. У 2.2V навіть менше.

Для живлення мікроконтролера від шини потрібен лише діод і конденсатор. Конденсатор буферизує напругу в шині, а діод запобігає низькому рівню на шині розряду конденсатора. Виберіть діод Шоткі, щоб мати мінімальний перепад напруги.

Попередження: попереду брудна хитрість!
Цьому галю не потрібен діод, щоб паразитично живити її мікроконтролер, і навіть конденсатор, здається, не потрібен. Вона використовує котушку в якості антени RFID на вході / виводі, а напруга на котушці подає прилад через затискаючі діоди.

Штифти вводу / виводу на логічних ІМС, включаючи мікроконтролери, мають затискаючі діоди для захисту їх від перенапруги. Якщо напруга на вході вище, ніж$V_{DD}$ + 0,5 В буде проводитись діод затискача живлення і перенапруга буде знята на $V_{DD}$. Бет зловживає діодом для живлення контролера від високого рівня вводу / виводу. І, мабуть, її контролер навіть продовжує працювати без конденсатора. (В іншому прототипі вона використовувала конденсатори для стабільності.)

Багато приміток 1-проводних програм показують стандартну схему всередині підлеглого: конденсатор між GND та VCC внутрішньої мікросхеми (у вашому випадку між GND та VCC вашого процесора). Також блокуючий діод від лінії передачі даних до VCC внутрішньої мікросхеми, щоб конденсатор міг заповнюватись при високій лінії передачі даних, а також блокувати живлення від конденсатора, коли лінія даних низька. Перегляньте схему в цих примітках до додатків:

• http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3754
• http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/1796
• http://www.1wire.org/index.html?target=p_164.html&lang=en-us

Поки ваш конденсатор достатньо великий, ви повинні мати можливість запускати більшість сучасних мікроконтролерів. Компанія Texas Instruments MSP430 була мікроенергією з найнижчою потужністю, коли вона була представлена. Я чую, що Atmel стверджує, що їхні AVR PicoPower використовують меншу потужність, ніж MSP430. Також мікросхеми Microchip XLP використовують порівняно мало енергії.

Ви можете бути здивовані, побачивши, що приємні люди на сайті 1wire.org можуть сказати про побудову пристрою для підключення 1 проводів: http://www.1wire.org/index.html?target=p_142.html&lang=en-us

i

Тільки натрапили на цю нитку ... Справжнє питання, чому ви хочете паразитувати владу свого раба. Не всі 1-провідні пристрої - це паразитарні пристрої, і я взагалі рекомендую не використовувати їх таким чином. Її затримано від потреби в пристроях на друкованих плат, де додавання єдиного сліду було проблемою. Це може бути причиною декількох проблем у мережі 1-Wire, залежно від її загального дизайну. Звичайно, багато залежить і від майстерних проектів автобусів. які можуть підтримувати активні підтягування.

Мікропроцесорні 1-провідні раби були успішно виконані, але вам потрібно відповідати загальним специфікаціям синхронізації 1-Wire. яких більшість реалізацій, яких я бачив, не роблять (особливо, якщо це стосується нічого, крім особистого використання). Я буду радий поговорити про фактичні деталі з ким завгодно. Це було зроблено успішно на 16 МГц AVR Mega8 з належними характеристиками пристроїв. Зустріч критичних часів відповіді з чимось повільнішим буде справжнім викликом, а час переривання обслуговування та пробудження, як правило, сповільнить час реакції занадто багато, щоб відповідати специфікаціям.

Існує кілька різних способів розміщення мікро-мікрофона на 1-провідній шині, що було зроблено протягом останніх декількох років, і мікро-раби 1-Wire є особливою цікавою для мене сферою, тому я можу дати декілька дизайнерських ідей усім, хто цікавиться. Опкоди (функції) ніколи не повинні розроблятися як adhoc, оскільки це може легко спричинити проблеми з іншими пристроями 1-Wire в мережі.

Вибачте за веб-сайт 1-Wire.org, я просто тримав його з власної кишені протягом останніх кількох років, щоб люди мали вихідну точку для своїх зусиль за допомогою 1-Wire.

У будь-якому випадку, якщо комусь потрібні проблеми з дизайном з одного дроту, не соромтесь зв’язатися зі мною безпосередньо за адресою dml (at) sprynet.com або через admin@1wire.org, і я спробую допомогти, якщо зможу.