Шина OneWire: Основные понятия и сканирование устройств.

Шина OneWire - это простой и эффективный протокол связи, который позволяет подключать и взаимодействовать с различными устройствами посредством одного провода данных и одного провода заземления. Он широко используется во многих проектах, особенно в системах автоматизации и умного дома. Давайте рассмотрим некоторые основные аспекты шины OneWire.

Основные принципы работы шина OneWire.

Основные принципы работы шина OneWire.

Шина OneWire использует один провод для передачи данных и питания устройств. Устройства на шине подключаются последовательно, и каждое устройство имеет уникальный идентификатор (ROM-код), по которому его можно адресовать и взаимодействовать с ним.

Основные принципы работы шина OneWire.

Использование шины OneWire.

Шина OneWire нашла широкое применение во многих областях, включая:

  • Измерение температуры: Цифровые датчики температуры, такие как DS18B20 и DS18S20, используют протокол OneWire для связи с микроконтроллерами и другими устройствами.
  • Умный дом и автоматизация: Шина OneWire позволяет подключать различные устройства в умных домашних системах, такие как датчики температуры, датчики влажности, считыватели ключей и другие устройства.

Умный дом и автоматизация: Шина OneWire позволяет подключать различные устройства в умных домашних системах


Количество подключаемых устройств.

Теоретически, шина OneWire позволяет подключать до 255 устройств на одну шину. Однако практическое количество устройств может быть ограничено различными факторами, такими как потребление энергии, ёмкость шины и длина шины. Рекомендуется ограничивать количество подключаемых устройств для обеспечения стабильности и надежности передачи данных.

Теоретически, шина OneWire позволяет подключать до 255 устройств на одну шину.

Питание устройств на шине OneWire.

Устройства, подключенные по шине OneWire, могут быть питаемыми от шины данных. Это означает, что они получают энергию через провод данных, что делает их подключение проще. Однако некоторые устройства могут требовать дополнительного питания.

Питание устройств на шине OneWire.

Паразитное подключение питания (Parasitic Power) - это метод питания устройств, подключенных по шине OneWire, путем использования только провода данных без дополнительного провода питания. Вместо того, чтобы иметь отдельный провод для питания, устройства получают энергию из сигнального провода данных.

Паразитное подключение питания (Parasitic Power) - это метод питания устройств, подключенных по шине OneWire

При использовании паразитного подключения питания, провод данных также используется для передачи энергии от источника питания к устройствам. В этом режиме передачи данных.

Преимущества паразитного подключения питания включают:

  1. Упрощенная схема подключения: По сравнению с традиционным подключением, где требуется отдельный провод питания, паразитное подключение позволяет упростить схему подключения устройств.
  2. Меньшее количество проводов: При использовании паразитного подключения требуется только один провод данных и один провод заземления, что особенно полезно при ограниченном количестве доступных пинов на микроконтроллере или другом устройстве.

Преимущества паразитного подключения питания включают

Однако следует учитывать некоторые ограничения и особенности паразитного подключения питания:

  • Ограниченное питание: В режиме паразитного подключения, устройства получают ограниченное количество энергии, которое остается после передачи сигнала данных. Это может оказывать влияние на производительность некоторых устройств, особенно если они потребляют большое количество энергии.
  • Ограничения длины провода: При использовании паразитного подключения, длина провода может оказывать влияние на эффективность передачи питания. Большая длина провода может привести к падению напряжения и ухудшению питания устройств.
  • Поддержка устройств: Не все устройства OneWire поддерживают паразитное подключение питания. Перед использованием паразитного подключения следует проверить документацию и спецификации конкретного устройства, чтобы убедиться в его совместимости.

Паразитное подключение питания является полезным методом, позволяющим упростить подключение устройств по шине OneWire, особенно в ситуациях, когда количество доступных пинов ограничено. Однако, следует учитывать ограничения и особенности этого подключения, чтобы правильно применять его в своих проектах.

Длина проводов.

При использовании шины OneWire, длина проводов может оказывать влияние на стабильность и качество передачи данных. Чем длиннее провода, тем больше возможностей для возникновения помех и потерь сигнала. Рекомендуется соблюдать следующие рекомендации для максимальной длины проводов при подключении устройств по шине OneWire:

  1. Для большинства устройств, включая датчики температуры (например, DS18B20), максимальная длина проводов составляет около 100 метров. Это позволяет вам располагать устройства на значительном расстоянии от вашего микроконтроллера или центральной системы.
  2. Если вы планируете подключать более одного устройства, рекомендуется использовать разветвители шины OneWire. Это позволяет вам создать сеть устройств с несколькими ветвями и уменьшить общую длину проводов.
  3. Если вам требуется большая длина проводов, более 100 метров, рекомендуется использовать усилители сигнала или усилители питания для компенсации потерь сигнала на больших расстояниях.

Однако следует отметить, что длина проводов может зависеть от различных факторов, таких как качество проводов, окружающая среда, уровень помех и другие. Рекомендуется проводить тестирование на практике для определения оптимальной длины проводов в вашей конкретной ситуации.

При использовании шины OneWire, длина проводов может оказывать влияние на стабильность и качество передачи данных.

Важно помнить, что при увеличении длины проводов возрастает вероятность возникновения проблем с передачей данных, поэтому следует учитывать требования вашей системы и стремиться к минимальной длине проводов для достижения надежной работы.

  • Купить ESP32 можно на AliExpress.
  • Купить Arduino Uno можно на AliExpress.
  • Купить Датчик температуры DS18B20 можно на AliExpress.

Пример сканера устройств на шине OneWire.

Пример сканера устройств на шине OneWire.

Пример кода для сканирования устройств на шине OneWire с использованием библиотеки OneWire:

/*
   Сайт автора https://arduino-tex.ru/
   Проекты на Arduino https://portal-pk.ru/page-17/proekty-na-arduino.html
   Проекты на ESP https://arduino-tex.ru/menu/10/11/proekty-na-esp8266-esp32.html
   Страница урока https://arduino-tex.ru/news/170/shina-onewire-osnovnye-ponyatiya-i-skanirovanie-ustroistv.html
*/
#include <OneWire.h>
// Пин, к которому подключена шина OneWire
const int oneWirePin = 2;
OneWire oneWire(oneWirePin);
byte deviceAddress[8];  // Declare the deviceAddress array
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  scanDevices();
}
void loop() {
  // В этом примере кода мы выполняем сканирование устройств только один раз в функции setup(),
  // но вы можете изменить логику и вызывать scanDevices() в любое время по вашему усмотрению.
}
void scanDevices() {
  byte deviceCount = 0;
  Serial.println("Searching for OneWire devices...");
  // Старт поиска устройств на шине OneWire
  oneWire.reset_search();
  // Пока есть устройства на шине
  while (oneWire.search(deviceAddress)) {
    deviceCount++;
    Serial.print("Device ");
    Serial.print(deviceCount);
    Serial.print(" - Address:");
    // Выводим адрес устройства в шестнадцатеричном формате
    for (byte i = 0; i < 8; i++) {
      Serial.write(' ');
      if (deviceAddress[i] < 16) {
        Serial.print("0");
      }
      Serial.print(deviceAddress[i], HEX);
    }
    Serial.println();
  }
  Serial.print("Found ");
  Serial.print(deviceCount);
  Serial.println(" OneWire devices.");
}

Пример сканера устройств на шине OneWire.

Вывод:

Шина OneWire предоставляет удобный способ связи с различными устройствами, используя только один провод данных и один провод заземления. Он нашел применение во многих областях, таких как измерение температуры, умный дом, автоматизация и другие. Количество подключаемых устройств может быть ограничено, и рекомендуется выбирать качественные провода с низким сопротивлением. Пример сканера устройств позволяет обнаружить и вывести адреса устройств на шине OneWire.

Мы рады объявить о нашем присутствии на Boosty! Arduino-Tex приглашает всех наших друзей и последователей поддержать нас на этой замечательной платформе. Здесь вы найдете эксклюзивный контент, уникальные проекты и возможность стать частью нашей творческой команды. Присоединяйтесь к нам на Boosty и вместе мы сделаем мир Arduino еще удивительнее!

Удачи в вашем эксперименте с шиной OneWire и Arduino!

Понравился урок. Шина OneWire: Основные понятия и сканирование устройств? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Фотографии к статье

Файлы для скачивания

Сканер устройств на шине OneWire Сканер устройств на шине OneWire.ino2 Kb 399 Скачать

Комментарии

Ваше Имя*



Cлучайные товары

Инфракрасный датчик движения HC-SR501Инфракрасный датчик движения HC-SR501


AliExpress
AliExpress

Кнопки для проектов на arduinoКнопки для проектов на arduino


AliExpress
AliExpress

Читайте также

Мы в соц сетях

Подпишись на канал Telegram
Разработка проектов