1-проводной микроконтроллер с паразитным питанием?

Я видел 1-проводные датчики Далласа, они выглядят великолепно. Но я хотел бы сделать несколько пользовательских 1-проводных рабов, которые могут питаться паразитно (только земля + данные).

Кто-нибудь может порекомендовать микроконтроллер малой мощности, который подходит для этого?

У кого-нибудь есть образец схемы для того, как бы я запитал MCU от 1-проводной шины?

Однопроводная шина имеет пассивную шину (то есть с резистором) в системе, и устройства обмениваются данными по шине, вытягивая шину вниз. Что бы я сделал, если бы хотел отключить питание от шины, это:

1. Подайте строку данных прямо в контакт ввода данных вашего микроконтроллера.
2. Также подайте линию данных в диод Шоттки.
3. На выходе диода положить большой (скажем, 10 мкФ) конденсатор на землю.
4. Отправьте выход диода на вывод VCC вашего микроконтроллера.

Вы должны использовать диод Шоттки, чтобы минимизировать падение напряжения. Комбинация диод / конденсатор должна сделать так, чтобы связь могла иметь место (т.е. периодически заземлялась шина) без выключения MCU. Установка конденсатора после диода обеспечит резкость переходов по шине, сохраняя при этом постепенное снижение мощности (напряжения) до уровня MCU. Чем ниже энергопотребление используемого вами устройства, тем лучше минимизировать расход конденсатора, но практически любой MCU, вероятно, подойдет вам. Я предпочитаю AVR от Atmel, но TI MSP430 и PIC от Microchip также являются хорошими кандидатами на низкое энергопотребление.

Вы можете рассмотреть вопрос о добавлении запроса к функциям вашего собственного ведомого, чтобы сказать «ОК, мне понадобится немного тока в течение некоторого времени здесь», и добавить подтягивание MOSFET к вашему выводу. Затем вы можете отключить это на несколько циклов и посмотреть, позволяет ли ведомый по-прежнему разрешать активное сопротивление линии (как на рис. 3 на рис. 2 таблицы DS18S20 ). Многие однопроводные устройства не ' т действительно 1-проводной. Если вам не нужно взаимодействовать с фактическими однопроводными деталями и / или вы управляете главным узлом, вы можете определить свои собственные спецификации, и это должно упростить задачу.

Ваша работа стала проще, потому что ваш микро может справиться с напряжением 5 В шины и распадаться до ~ 2.6. Следовательно, вышеупомянутые настройки Шоттки и конденсатора должны работать или даже кремниевый диод. Рассмотрим следующие настройки диодов:

• Кремниевый диод: это будет мой первый выбор. Пока ваш микро и любые периферийные устройства могут работать при напряжении 4,3 В, вы будете минимизировать свой обратный ток с десятков до сотен (и даже до мА при нагревании) на Шоттки до десятков наноампер
• Диод Шоттки: Используйте только в том случае, если напряжение 0,4 В между стандартным диодом и Шоттки имеет значение для вашего применения, но допустим обратный ток порядка 100 мкА.
• Идеальный диод: попробуйте LTC4411 или аналогичный, если стоимость не является проблемой (всего $ 1,75, но больше, чем пассивный диод), и допустим обратный ток 20 мкА. Обратитесь к таблице MSP430 для получения информации о потребляемой мощности. При напряжении 3 В (используя литий-ионную батарею, а не протекающий суперкап, при условии, что вы, возможно, захотите удалить это устройство, но сохранить ОЗУ для выполнения кода с более низким энергопотреблением), вы можете иметь режим гибернации 100 нА (нано-ампер, 0,1 мкА), требующий внешнее прерывание (как замена булавки!)

Другим вариантом является скупость в требованиях к питанию и использование батареи. Смотрите это приложение заметку от Максима. Если вы можете держать свой MSP430 в спящем режиме (т. Е. Активировать только при смене штырька, например, при импульсе инициализации в 1-проводном режиме), вы можете получить среднее значение менее 1 мкА, а ячейка с монетой прослужит вам десять лет (теоретически). долго вы хотите, чтобы устройство длилось?

Используйте конденсатор для накопления энергии, подключите отрицательный конец конденсатора к земле и подключите диод Шоттки между линией передачи данных и конденсатором. Диоды Шоттки имеют низкое прямое падение.

$\mu$

Для питания микроконтроллера от шины вам понадобятся только диод и конденсатор. Конденсатор буферизует напряжение на шине, а диод предотвращает разрядку конденсатора низким уровнем на шине. Выберите диод Шоттки, чтобы иметь минимальное падение напряжения.

Предупреждение: подвох!
Этой девочке не нужен диод для паразитного питания ее микроконтроллера, и даже конденсатор не требуется. Она использует катушку в качестве антенны RFID на порте ввода / вывода, а напряжение на катушке питает устройство через зажимные диоды.

$V_{DD}$$V_{DD}$

Во многих примечаниях к однопроводному приложению показана стандартная схема внутри ведомого устройства: конденсатор между GND и VCC внутреннего чипа (в вашем случае, между GND и VCC вашего ЦП). Кроме того, блокирующий диод от линии данных до VCC внутренней микросхемы, чтобы позволить конденсатору заполняться, когда линия данных высока, но блокировать питание от конденсатора, когда линия данных низка. Проверьте схему в этих заметках приложения:

• 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

Пока ваш конденсатор достаточно большой, вы сможете использовать большинство современных микроконтроллеров. Texas Instruments MSP430 был самым маломощным микро, когда он был представлен. Я слышал, что Atmel утверждает, что их AVR PicoPower потребляют меньше энергии, чем MSP430. Также Microchip XLP micros потребляют относительно мало энергии.

Вы можете быть удивлены, увидев, что хорошие люди на 1wire.org говорят о создании ведомых 1-проводных устройств: http://www.1wire.org/index.html?target=p_142.html&lang=en-us

я

Просто наткнулся на эту ветку ... Реальный вопрос в том, почему вы хотите паразитически питать своего раба. Не все однопроводные устройства являются паразитными, и в целом я рекомендую не включать их таким образом. Это удерживает от необходимости устройства на печатных платах, где добавление единственного следа было проблемой. Это может быть причиной нескольких проблем в сети 1-Wire в зависимости от ее общего дизайна. Конечно, многое зависит и от дизайна мастер-шины. который может поддерживать активные подтягивания.

Микропроцессорное 1-Wire ведомое устройство было успешно выполнено, но вы должны соответствовать общим характеристикам 1-Wire. что большинство реализаций, которые я видел, не делают (особенно если это для чего-то кроме личного использования). Я был бы рад поговорить о реальных деталях с кем-либо. Это было успешно сделано на 16 МГц AVR Mega8 с надлежащими характеристиками устройства. Сочетание критического времени отклика с чем-то более медленным было бы реальной проблемой и прерывало время обслуживания, а пробуждения, как правило, слишком сильно замедляли время отклика, чтобы соответствовать спецификациям.

Существует несколько различных способов установки микро-микросхемы на шину 1-Wire, которые были сделаны в течение последних нескольких лет, и микро-слэйвы 1-Wire представляют особый интерес для меня, поэтому я могу дать несколько идей по дизайну всем, кто заинтересован. Опкоды (функции) никогда не должны быть спроектированы как временные, поскольку это может легко вызвать проблемы с другими устройствами 1-Wire в сети.

Извините за сайт 1-Wire.org, я просто держал его в своем кармане последние несколько лет, чтобы у людей была отправная точка для их усилий с 1-Wire.

В любом случае, если кому-то понадобятся проблемы с дизайном 1-wire, свяжитесь со мной напрямую по адресу dml (at) sprynet.com или через admin@1wire.org, и я постараюсь помочь, если смогу.