Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить

Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Ср май 01, 2019 17:33:16

Уже несколько дней нахожусь в поиске решения для гальванической развязки датчиков температуры для своего проекта, много чего перекопал, но не все удалось понять.
В решении приоритетная задача - это оптимальная цена.
1. Первый случай - гальваническая развязка 1-Wire для датчиков DS18B20. К сожалению, схема представленная здесь не подошла из-за цены микросхемы (380р). Цена, конечно, не самая большая, но хочется больше вариантов. Можно ли сделать тоже самое на оптопарах + DC/DC? Если да, то при условии, что номинальный ток светодиода составляет 1мА (ужас, конечно), какие следует внести изменения в схему?
Так же заинтересовала микросхемка ADUM1251, однако пока непонятно будет ли она работать с 1-Wire, почему-то проверивших это найти не удалось. :(
2. Второй случай - развязка аналогового сигнала. По хорошему на устройстве должны быть, да и как вариант хочется иметь в запасе - датчикики аналоговые поставить можно будет.
Нашел много схем в интернете, выделил из них одну:
Изображение
Микросхемы выбрал самые дешевые (не аукнется ли), ОУ - MCP6001 и линейная оптопара LOC110S.
Также для тех, кому мои черчения кажутся неудобными: клик
Не совсем понятно (совсем не понятно) как подбирать значения резисторов, есть ли какие-то стандартные значения, расчеты или надо делать подбором? R2, видимо, надо ставить по номиналу тока и падения напряжения, то есть 220 Ом. А остальное не знаю)
Да и верна ли такая схема, и есть ли что-то проще/дешевле?
Всем заранее спасибо. Особенно, если сумеете помочь с решением)

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 12:17:23

А не лучше ли использовать какой-нибудь малолапый МК (PIC, AVR, STM8) для предварительного преобразования протокола uLAN в приемлемый асинхронный и уже затем ставить гальванбарьер?
:roll:

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 13:24:50

Перевернуть на какой-нибудь Attiny13 1-Wire в что-нибудь на подобии ШИМ/такт. импульс/еще что-то и пропустить через гальваническую развязку? Ну тогда сразу вопрос - кто будет защищать Tiny?
Может и дешевая штуковина, но в случае выхода из строя ее еще запрограммировать надо, да и костыль костыльный, что тоже не хорошо. Хотя такая идея сразу же приходит на ум, однако устройство-то под промышленное идет.

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 14:35:17

Я собирал гальваническую развязку для Profibus, I2C и 1-Wire.
Выкладываю кусочек схемы. Все стабильно работает.
На схеме 2 канала 1-Wire.
Вложения
Точечный р3.JPG
(120.07 KiB) Скачиваний: 202

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 15:03:20

А что за таинственный верхний левый провод заходит в оба канала?

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 15:07:53

+3,3V

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 15:09:56

Ом, а средний тогда что? Или это один провод?

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 15:12:19

левый +3,3 V
средний +5 V
правый общий, земля

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 17:03:58

Итого 2 оптопары по +-50 рублей, DC/DC 40-180 рублей и обвяз на рублей +-50. Получается вполне сердито, спасибо большое за предоставленную схему)
А работает без проблем? И на каком расстоянии вам доводилось проверять работу 1-Wire?

Добавлено after 1 hour 43 minutes 20 seconds:
Не смотря на это все же интересно было бы узнать про изоляцию 1-Wire изолятором для i2c, и еще понять как использовать схему для изоляции аналоговых сигналов. Понадобится ведь когда-нибудь.
Кстати об изоляторах на оптронах - когда фото-элемент закрыт, то получается, что провод висит в воздухе, и необходимо ставить стяжку к земле на каждый вход? Мне так показалось, надеюсь..

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 17:38:25

Перевернуть на какой-нибудь Attiny13 1-Wire в что-нибудь на подобии ШИМ/такт. импульс/еще что-то и пропустить через гальваническую развязку? Ну тогда сразу вопрос - кто будет защищать Tiny?
Может и дешевая штуковина, но в случае выхода из строя ее еще запрограммировать надо, да и костыль костыльный, что тоже не хорошо. Хотя такая идея сразу же приходит на ум, однако устройство-то под промышленное идет.

Под промышленное как раз и удобно.
Питание от лития, ток поменьше и протокол не ШИМ, а стандартный RS232/485.
У uLan требования к времени выполнения обмена весьма жесткие.
Кстати... есть специальный "мост" - DS2480B
DS2480b_new.pdf
(409.69 KiB) Скачиваний: 69

APP192.pdf
(163.94 KiB) Скачиваний: 65

Там всего-то два оптрона потребуются...
:roll:
Кстати... эта же микруха и функции программатора для некоторых "интеллектуальных таблеток" выполнять может.
:roll:

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 18:05:06

ИДЕАЛНО ТГР ЕСЛИ НАДО ПОТОМ ДЕЛАЕМ ПРИВЯЗКУ ПОСТОЯНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 18:23:45

Интересная микросхема. Столько копался в интернете, а так и не заметил ее ни разу :)
Однако тут все получается дороговастенько, хоть и просто. В сумме может 500-600 рублей выйти.
Идея с МК в качестве преобразователя может и не так плоха, но это не для меня)
Надеюсь, что те, кто ищут такое же решение для гальваноразвязки датчиков подметят что-нибудь для себя, а то обычно на форумах к понятным и достаточно недорогим решениям приходят редко) Хотя схему развязки 1-Wire на оптопарах простой и очевидной явно не назовешь)

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Чт май 02, 2019 18:28:33

Аналоговую опторазвязку сам скоро буду делать на HCNR201.
Вложения
HCNR201_2.JPG
(15.63 KiB) Скачиваний: 373

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 04:15:08

Прям клад какой-то :D Спасибо еще раз!

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 04:41:59

Уже несколько дней нахожусь в поиске решения для гальванической развязки датчиков температуры для своего проекта

А в чем смысл гальваноразвязки у 1Wire ? Вы питаете датчики от отдельных источников?

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 05:37:58

Возможно некоторым Котяткам дали задачку по искровзрывобезопасности...
Однако там несколько иные задачи и правила действуют.
Или защита от внешних разрядов а-ля ГРОЗА при длинных шлейфах...
(также совершенно другие схемы и приемы выполнения).
8)

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 06:03:43

А светодиоды на схеме обязательны? Особенно тот, что на эмиттере

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 06:59:19

Возможно некоторым Котяткам дали задачку по искровзрывобезопасности...
Однако там несколько иные задачи и правила действуют.

Давненько я не брал в руки шашек... :)))
В 1Wire нет энергии, достаточной для воспламенения воздушно-метановой и воздушно-угольно смесей выше их НКПВ. Изолировать нужно силу, а не дохлые интерфейсы. Иначе придется изолировать интерфейсы как силу, что многократно множит те самые недешевые сущности.
Впрочем, судя по поискам ТС дешевизны ("Не гонялся бы ты, поп, за дешевизной..."(с) ) речь не о сертификации взрывобезопасного оборудования.

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 07:32:52

Проект делаю дипломный. С руководителем обговорили, что следует бы все входы/выходы развязать. Ведь на промышленных предприятиях должна быть гальваноразвязка. Проект, кстати, - промышленный контроллер. Значит следует предпринять меры по защите оборудования. Вдруг что с датчиком случится по чьей-нибудь "излишней осторожности".

Re: Гальваническая изоляция аналогового сигнала | 1-wire

Пт май 03, 2019 08:51:46

помимо аппаратной обязательна программная сторона -
контроль на КЗ/обрыв, контроль верности данных (CRC),
проверка самого ПО МК - первичные тесты целости прошивки (CRC16/CRC32),
частично аппаратных модулей и внешний аппаратный контроль работы тактового генератора...
И проччая.....
:facepalm:
Ответить