04-2005_028-030.pdf

Tester magistrali 1Wire

AVT-386

Testery różnego typu magistral

są przydatne, gdy pojawiają

się kłopoty z transmisją. Tester

pozwala wówczas sprawdzić

prawidłowość przesyłania danych

i pomaga w rozwiązywaniu

problemów. W artykule

przedstawiamy urządzenie

przydatne do testowania

magistrali 1-Wire.

Rekomendacje: liczba osób

zainteresowana dowolnym

urządzeniem testującym zależy

od popularności tego co za

jego pomocą można testować.

Ponieważ popularność magistrali

1-Wire jest stosunkowo duża,

toteż przewidujemy, że również

opisywany układ będzie się

popularny wśród Czytelników.

Dedykujemy go wszystkim

użytkownikom 1-Wire.

Prezentowane urządzenie może

być użyte nie tylko jako tester,

ale może służyć jako pomost po-

między 1-Wire a interfejsem USB,

w który zostało wyposażone. Już

sama obecność interfejsu USB

świadczy o tym, że tester ma

współpracować z komputerem, a

co ważne – przyłączenie testera

do komputera nie będzie sprawiać

problemów. Tester z interfejsem

USB można wykorzystać nie tyl-

ko do testowania magistral 1-Wire,

ale także do testowania i pozna-

wania samych układów z wbu-

dowanym 1-Wire (możliwa jest

komunikacja z większością popu-

larnych układów wyposażonych

w ten interfejs). Dużym atutem

testera prócz USB niewątpliwie

będzie prosta budowa i dostępne

bezpłatne sterowniki oraz oprogra-

mowanie. Są dostępne także odpo-

wiednie biblioteki i przykłady dla

Javy, dzięki której tester może być

„Masterem” w magistrali 1-Wire i

pomostem, który w prosty sposób

można powiązać z aplikacjami in-

ternetowymi. Przykładowo bez pro-

blemu można zbudować komputero-

wy termometr, którego temperaturę

można będzie odczytać za pomocą

dowolnej przeglądarki interneto-

wej. Dostępne są także biblioteki

DLL przeznaczone dla innych języ-

ków programowania, dzięki czemu

można sobie przygotować własne

oprogramowanie sterujące nie tylko

w Javie. W tab. 1 przedstawiono

podstawowe parametry testera ma-

gistrali 1-Wire.

Układ DS2490

Testerem steruje kontroler

DS2490, którego schemat blokowy

przedstawiono na rys. 1 . Układ ten

jest mostem pomiędzy USB a 1-Wire.

W jego skład wchodzi kontroler

interfejsu USB, interfejsu 1-Wire,

generator i blok kontroli zasilania.

Dzięki zintegrowaniu potrzebnych

bloków w jednym układzie, do

poprawnej pracy tego układu wy-

magane jest dołączenie tylko kilku

elementów zewnętrznych. Układ

DS2490 do zasilania potrzebuje na-

pięcia +3,3 V oraz +5 V.

Opis działania układu

Na rys. 2 przedstawiono sche-

mat elektryczny testera magistrali

1-Wire. Jak już wspomniano cało-

PODSTAWOWE PARAMETRY

Płytka o wymiarach 65 x 27 mm

Interfejs USB1.1 do PC

Zasilanie +5 V z magistrali USB

Wbudowane zasilanie +5 V magistrali 1Wire

Możliwość pracy testera jako interfejs

USB – 1Wire

Oprogramowanie na PC

Rys. 1. Schemat blokowy układu DS2490

Elektronika Praktyczna 4/2005

P R O J E K T Y

Tester magistrali 1Wire

Rys. 2. Schemat elektryczny testera

Tab. 1. Podstawowe parametry teste-

ra magistrali 1-Wire

- interfejs USB zgodny z 1.1

- praca USB w trybie High-speed 12 Mbps

- dostępne dodatkowe napięcie +5 V do

zasilania układów z 1-Wire

- wbudowany rezystor podciągający wymaga-

ny przy magistrali 1-Wire

- dostępne oprogramowanie oraz sterowniki

dla systemów Win98, Win2000, Me, WinXP

go już wbudowany kontroler U1.

Dodatkowo do złącza Z2 dopro-

wadzone zostało napięcie +5 V z

którego można zasilać układy z

interfejsem 1-Wire. Mimo, że - jak

wiadomo - niektóre układy z 1-Wi-

re mogą być zasilane bezpośrednio

z linii komunikacyjnej (poprzez re-

zystor podciągający).

ne sterowniki. Po zainstalowaniu

sterowników tester jest widoczny

jako urządzenie sieciowe 1-Wire co

przestawia rys. 5 . Po zainstalowa-

niu sterowników uruchamiana jest

aplikacja 1-Wire Net Port Selection

( rys. 6 ), w której można skonfigu-

rować typ układu interfejsowego

jaki będzie współpracował z opro-

gramowaniem. Dla układu DS2490

jest dostępna zakładka DS2490 w

której można skonfigurować numer

portu. Do zidentyfikowania typu

układu interfejsowego można także

wykorzystać przycisk Auto-Detect.

Po wybraniu typu układu interfej-

sowego tester jest gotowy do pracy.

Układy z interfejsem 1-Wire należy

przyłączać do złącza Z2 testera,

które mogą być połączone w sieć.

W zależności od układu z inter-

fejsem 1-Wire może być potrzebne

dodatkowe napięcie zasilające (nie

wszystkie układy z 1-Wire mogą

być zasilana bezpośrednio z linii

interfejsowej), które także zostało

doprowadzone do złącza Z2.

ścią steruje kontroler U1 (DS2490).

Do poprawnej pracy układu U1

wymagany jest rezonator kwarcowy

X1 o częstotliwości 12 MHz. Re-

zystory R2, R3 zabezpieczają linie

trainsceivera przed mogącymi się

pojawić przepięciami. Dołączenie li-

nii D+ poprzez rezystor R1 do na-

Montaż i uruchomienie

Schemat montażowy testera ma-

gistrali 1-Wire przedstawiono na

rys. 3 . Ma on niezwykle prostą

budowę, niewielkie rozmiary, a je-

dyną trudnością podczas montażu

będzie wlutowanie układu U1, któ-

ry jest w obudowie SMD. Ale jest

to obudowa z dość dużym

jak na elementy SMD rozsta-

wem wyprowadzeń, więc przy

zastosowaniu cienkiego gro-

ta oraz cienkiego lutowia nie

powinno być z tym większe-

go problemu. Większość ele-

mentów testera jest przezna-

czona do montażu SMD. Po

zmontowaniu tester od razu

powinien poprawnie pracować. Te-

ster można przyłączyć do kompu-

tera tak, jak to przedstawiono na

rys. 4 . Czyli można go dołączyć

bezpośrednio do komputera lub za

pośrednictwem dodatkowego HUBa.

Dla układu DS2490 wykorzystane-

go w testerze dostępne są bezpłat-

Rys. 3. Schemat montażowy

pięcia +3,3 V, konfiguruje USB do

pracy w trybie High-speed (mak-

symalna prędkość do 12 Mbps).

Stabilizator U2 stabilizuje napięcie

zasilające układ U1 na wymaga-

nym poziomie +3,3 V. Układ U1

musi być również zasilany napię-

ciem +5 V, które uzyskuje się bez-

pośrednio z portu USB. Dodatkowo

linie zasilające tester są odprzęga-

ne przez kondensatory C1 – C5

oraz koraliki ferrytowe L1 i L2.

Linia transmisyjna interfejsu 1-Wi-

re wyprowadzona została na złącze

Z2. Diody D1, D2 chronią tę linię

przed mogącymi się pojawić prze-

pięciami. Zwłaszcza jeśli linie ma-

gistrali 1-Wire będą dosyć długie.

Do linii 1-Wire nie trzeba dołączać

rezystora podciągającego, gdyż ma Rys. 4. Sposób podłączenia testera do komputera

Obsługa

Jedną z dostępnych aplikacji dla

układu DS2490 (choć nie tylko dla

niego) jest aplikacja TMEX. Za jej po-

mocą można testować nie tylko całe

magistrale 1-Wire ale i pojedyncze

układy z tym interfejsem. Na rys. 7.

przedstawiono przykład komunikacji

Elektronika Praktyczna 4/2005

Tester magistrali 1Wire

Rys. 5. Sposób rozpoznawania te-

stera przez komputer

Rys. 8. Przykład zestawienia aplikacji OneWireViewer

Rys. 6. Aplikacja konfigurująca

no przykład aplikacji OneWireViewer ,

przy komunikacji testera z układem

DS1920, który jest termometrem. Jak

widać zmierzona temperatura jest

wskazywana nie tylko w postaci cy-

frowej, ale i na pasku oraz wykresie,

który można skopiować do schowka.

Można także wybrać dokładność po-

miaru oraz jednostki. Rys. 9 . przed-

stawia aplikację OneWireViewer pod-

czas komunikacji z układem DS2415,

który jest zegarem RTC. Z dostęp-

nych dla tego układu funkcji zwraca

uwagę możliwość szybkiej synchroni-

zacji zegara RTC z zegarem kompu-

tera. Przedstawiony tester, jak i sam

układ DS2490 można wykorzystać do

wielu własnych rozwiązań nie tylko

testowych. Za pomocą testera i do-

stępnego oprogramowania możliwe

jest poznanie właściwości i działania

prawie wszystkich układów z 1-Wi-

re z serii DSxxxx. Po przygotowaniu

własnego oprogramowania sterującego

testerem wraz z układem DS z ro-

dziny Security, może tworzyć swego

rodzaju komputerowy klucz, bez któ-

rego może być ograniczony dostęp do

komputera czy części jego zasobów.

Jest wiele dostępnych (zazwyczaj

płatnych) programów, które obsługu-

ją układ DS2490 wraz z dołączonym

do niego układem z rodziny Security

w celu ochrony zasobów komputera

czy szyfrowania danych. Sterowni-

ki, oprogramowanie, jak i przykłady

aplikacji napisanych w różnych języ-

kach programowania są dostępne na

Rys. 9. Inny przykład zastosowania

aplikacji OneWireViewer

Rys. 7. Komunikacja testera z ukła-

dem DS2450

stronie producenta www.maxim-ic.

com. Oczywiście tester można wyko-

rzystać nie tylko do testowania magi-

stral 1-Wire, ale bez wątpienia moż-

na go także zastosować do poznawa-

nia oraz testowania samych układów

z interfejsem 1-Wire.

Marcin Wiązania, EP

marcin.wiazania@ep.com.pl

testera z układem DS2450, który jest

4-kanałowym przetwornikiem A/C z

interfejsem 1-Wire. Jak widać moż-

na konfigurować wszystkie parametry

DS2450, a także odczytywać wartości

z przetwornika. Dla tego układu do-

stępnych jest również wiele dodatko-

wych funkcji. Za pomocą tego opro-

gramowania można obsłużyć więk-

szość układów z rodziny DSxxxx.

Dostępna jest także alternatywna

aplikacja OneWireViewer napisana w

Javie. Realizuje ona identyczne za-

dania jak aplikacja TMEX. Do jej

uruchomienia wymagane jest zainsta-

lowanie Javy. Na rys. 8 . przedstawio-

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 1,5 k V SMD

R2, R3: 22 V SMD

Kondensatory

C1, C3, C5: 100 nF SMD

C2: 10 m F SMD

C4: 4,7 m F SMD

C6...C9: 33 pF SMD

Półprzewodniki

U1: DS2490 SMD

U2: LM2936Z-3,3 V TO-92

D1, D2: BAV103 SMD

X1: Rezonator kwarcowy 12 MHz

Inne

L1, L2: Koralik ferrytowy

Z1: Gniazdo USB typu B

Z2: Złącze ARK3

W ofercie AVT są dostępne:

- [AVT-386A] płytka drukowana

Elektronika Praktyczna 4/2005

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: