1-WIRE teploměr, sběrnice a možné použití

3.1.2013 10:43 | Přečteno: 8100× | linux | | poslední úprava: 3.1.2013 19:48

Firma Dallas vyvinula unikátní jednovodičovou sběrnici, pomocí které komunikují jednoúčelové obvody, například teploměr DS18B20, paměť DS2431, A/D převodník DS2450.

Pro komunikaci obvodů vybavených sběrnicí 1-wire s řídícím procesorem stačí jediný vodič a zem. Při komunikaci je dodržováno master/slave schéma. Přitom zařízení typu slave může být připojeno velké množství a komunikace s konkrétním obvodem je zabezpečena pomocí unikátní, 64 bitové adresy kterou má každý obvod uložen ve své paměti ROM.

Popis sběrnice 1-WIRE

1-WIRE HW.CZ

Zdroje

Datasheet pro teploměr DS18B20. Popis 1-wire sběrnice a základní příklad pro práci s procesory PIC

Schéma teploměru :

Schéma teploměru i PCB v Eagle 4.11 lze stáhnout např. odsud

Nás bude zajímat komunikace přes RS232 v Linuxu, úspěšně lze použít program digitemp.

Základní postup pro zprovoznění 
zypper in digitemp (apt-get install digitemp)
popř. software
Konfigurace čidel : digitemp -i -s /dev/ttyS0 
Vlastní měření se provádí digitemp -a

Digitemp lze použít i pro vytvoření teploty v grafu (popis zde)

K převodníku lze připojit 1..n čidel, není se třeba bát kolize, každé čidlo má své UIN.

Od autora programátoru Ponyprog lze také použít program webtherm, který umožnuje komunikaci přes tcp popř. přes web. server. zde jsou použité DS18S21 teploměry.

Schéma zde

Popis a SW je zde tar.gz zde

LM2936Z5 se celkem blbě sháněl tak proto se DS1621/1631 může připojit i takto

Na této stránce jsou celkem zajímavé návody a postupy i pro 1-WIRELinux Home automation

Můj .digitemprc -tento konfigurák vzniká generováním je zde jen pro příklad

konfigurák .digitemprc
TTY /dev/ttyS0
READ_TIME 1000
LOG_TYPE 1
LOG_FORMAT "%b %d %H:%M:%S Sensor %s C: %.2C F: %.2F"
CNT_FORMAT "%b %d %H:%M:%S Sensor %s #%n %C"
HUM_FORMAT "%b %d %H:%M:%S Sensor %s C: %.2C F: %.2F H: %h%%"
SENSORS 3
ROM 0 0x10 0xB1 0x0B 0x2C 0x00 0x08 0x00 0xAF
ROM 1 0x10 0xAD 0x00 0x2C 0x00 0x08 0x00 0xF9
ROM 2 0x10 0xEF 0xFE 0x2B 0x00 0x08 0x00 0x60

Blog je jen malým shrnutím co 1-WIRE umí a mohlo by to spoustu lidí zajímat.        

Komentáře

[Franta]

Díky, bezva článek.

A bude to fungovat i s USB převodníkem (FTDI), nebo je potřeba mít opravdový sériový port?

[gtz]

Funguje to i s USB převodníkem. V konfiguraci se pouze změní /dev/ttyS0 na např. /dev/ttyUSB0.

[gtz]

[  113.053078] usb 3-1: Detected FT232BM
[  113.053082] usb 3-1: Number of endpoints 2
[  113.053185] usb 3-1: Endpoint 1 MaxPacketSize 64
[  113.053188] usb 3-1: Endpoint 2 MaxPacketSize 64
[  113.053191] usb 3-1: Setting MaxPacketSize 64
[  113.057832] usb 3-1: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
[  113.057856] ftdi_sio: v1.6.0:USB FTDI Serial Converters Driver

./digitemp_DS9097 -i -s /dev/ttyUSB0
DigiTemp v3.5.0 Copyright 1996-2007 by Brian C. Lane
GNU Public License v2.0 - http://www.digitemp.com
Turning off all DS2409 Couplers
.
Searching the 1-Wire LAN
10EFFE2B00080060 : DS1820/DS18S20/DS1920 Temperature Sensor
ROM #0 : 10EFFE2B00080060
Wrote .digitemprc


/opt/digitemp-3.6.0/digitemp_DS9097 -a
DigiTemp v3.5.0 Copyright 1996-2007 by Brian C. Lane
GNU Public License v2.0 - http://www.digitemp.com
Jan 03 14:36:51 Sensor 0 C: 21.62 F: 70.92

[Jiří Němec]

Moc jsem ty zdrojáky nezkoumal, ale přijde mi to trochu jako prasárna připojovat 1-wire na rs232 a jen to nějak elektricky poupravit aby to chodilo. Na nějaký bitbanging není linux zrovna moc stavěný, jestli linux dnes něco není, tak realtime.

To bych radši použil nějakého toho malinkatého atmela, klidně řadu attiny + převodník usb na uart, třeba cp210x ($ 2.3 na ebay), nebo použt v-usb a připojit usb přimo na atmela.

Koukal jsem že nové arduino používá místo převodníku usb na uart uP ATmega16U2, jediný problém že ho asi nepíchnete do nepájivého pole, viděl jsem ho jen jako smd, ale to by bylo asi nejmenší a nejlepší řešení.

[gtz]

Dallas oficiálně podobný převodník prodává. Tato HW úprava je jen náhradou toho tehdy drahého převodníku (stával kolem 900 CZK proto ty úpravy vznikly). Toto řešení je relativně jednoduché, blbu-vzdorné a dá se pořídit za pár korun (DS1820 za cca 20 CZK, ostatní je bižuterie).

[Jiří Němec]

Tak to pak jo, pokud je to jen na vyzkoušení, tak to asi bude v pohodě. Ale kotel bych podle toho radši neřídil...

[gtz]

Ten adaptér je náhradou za tehdy drahý DS9097/9097E , používám to jako teploměr již celkem dlouho, měl jsem to i v modu digitální termostat a funguje to. Tehdy čidlo stálo kolem 120 CZK a adaptér někde kolem 1000CZK. A pak se přišlo na to, že jeden z těchto adaptérů obsahuje jen pasívní součástky a bylo to.

[Arnošt Málek]

Nevidím v tom problém. Plánuju s využitím 1-wire právě kotel "řídit". Obyčejný pokojový termostat je jenom teplo(to)měr a relé - a nahradit to teploměrem na 1-wire a relé taky klidně přes 1-wire není problém. V čem je podle tebe problém? Samozřejmě, ovládat "přímo" kotel by bylo něco jiného, k tomu realtime je potřeba.

[Kvakor]

Na řízení kotle by se stejně mělo použít něco, co má GPIO nebo něco podobného (třeba I²C a použít konvertor Dallas DS2482-800). Ale u PC nejde zas tak o to, že by se ten bitbanging nestíhal v reálném čase (i obyčejný Linux umí soft-realtime prioritu), spíš bych se bál nížší odolnosti sériových portů a USB konvertorů vůči rušení, obvlášť u dlouhých vedení.

[Bystroushaak]

Ohledně toho rušení jsem nedávno viděl docela pěkné řešení.

[prqek]

Ani ten převodník není potřeba - viz.

[Petr Tomášek]

Kdysi jsem to s vusb (resp. tenkrát se to ještě jmenovalo avrusb, než na ně udělal Atmel bububu) zkoušel a nepovedlo se to. Myslím, že jsem dojel na časování 1-wire, kdy mi (dlouhé) přerušení pro zpracování USB rozdrbalo časování pro 1-wire.

Ale možná, že to bylo jen mojí programátorskou nešikovností a nedostatkem času (hrál jsem si s tím tenrkát jedno odpoledne)...

Jen chci potenciální zájemce upozornit na to, že to není úplně pr*el

[prqek]

S tím jsem taky měl problém a strávil jsem na tom o dost víc času, ale funguhe to, jen se občas měření musí zopakovat.

[Petr Tomášek]

OK, asi začínám být moc starý na to, abych si vystačil s věcma, který občas fungují a občas ne...

[prqek]

Ono to ničemu nevadí, jen to měření trvá trochu delší dobu. Jestli si to dobře pamatuju, tak místo jedné vteřiny, dvě, málokdy tři, zas tak poruchový to není. A vzhledem k tomu, že je to celé automatizované, tak to navadí vůbec.

[Petr Tomášek]

No, ono je mi jasný, že to statisticky bude fungovat , ale sám bych tam radši nakonec vrazil nějaký levný USB/UART převodník, co se mi válí v šuplíku

[Ondrej 'SanTiago' Zajicek]

Moc jsem ty zdrojáky nezkoumal, ale přijde mi to trochu jako prasárna připojovat 1-wire na rs232 a jen to nějak elektricky poupravit aby to chodilo. Na nějaký bitbanging není linux zrovna moc stavěný, jestli linux dnes něco není, tak realtime.

Souhlasim s tim, delat bitbanging na PC je prasarna. Rozumnejsi je to delat na nejakem jednocipu pripojenem pres seriak k PC, nebo pouzit rovnou DS2480 (serial to 1-wire line driver).

[kciii]

Prevod rs232 to 1-wire nieje bitbang... 1-wire je tak trochu kompatibilny s rs232 http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/214

[xkucf03]

Pěkné, dávám tučňáka

Jen prosím oprav ten odkaz u „Datasheet pro teploměr DS18B20“.

[gtz]

Díky, opraveno, kopíroval jsem to a nějak mi tam vypadlo http.

[the.max]

Zatim tu jeste nikdo nezminil moznost objednat si od Dallasu Free Samples, ja vlastne zadny teplomer nekupoval, objednal jsem si po 2ks jako zkusebni vzorky a dorazili behem 10ti dni a Anglie.

https://shop.maximintegrated.com/storefront/searchsample.do?menuitem=Sample&event=SampleSearchLoad

[gtz]

Aha o té možnosti vím a nějak jsem na to zapomenul. Já jsem tehdy (2006) od nich chtěl 2 kousky DS1621 a tehdy nebyla žádná dostupnost. Dnes jak jsem se díval je situace o hodně lepší. Díky, že jsi to zde uvedl pro pár lidí to bude jistě zajímavá možnost jak to získat.