Современная электроника №7/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 69 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 Рис. 2. Окно диспетчера устройств Рис. 3. Окно тестовой программы Рис. 4. Блок-схема сети 1-wire с двумя компьютерами П РОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В тестируемой конфигурации в шину 1-wire было включено четыре датчика DS18B20, измеряющих тем- пературу окружающей среды. Про- грамма написана на языке програм- мирования Форт [5]. Текст программы (файл 1wire2RS-485_v1.f), исполняе- мый файл (файл 1wire2RS-485_v1.exe) и компилятор языка Форт (файл 100_spf4.exe) доступны в архиве [3]. Программа может быть перенесена на любой другой язык программирова- ния и на любую операционную систе- му, поскольку работа с портами RS-485 широко освещена в технической лите- ратуре. Для работы программы требует- ся открыть два устройства с доступом по протоколу RS-485. На рисунке 2 приведён фрагмент окна диспетчера устройств с двумя подключёнными адаптерами USB-RS-485, которым соот- ветствуют порты COM99 и COM100. Для демонстрации работы адаптера разработана тестовая программа [3]. На рисунке 3 показано окно работа- ющей программы с портами COM99 и COM100. Необходимо отметить, что все суще- ствующие адаптеры 1-wire построены на использовании только одного порта COM или USB. Однако алгоритм опро- са устройства 1-wire и все существую- щие коды запросов и ответов остают- ся прежними. Необходимо только в самом нижнем уровне доступа ввести разделение на передачу данных с одно- го порта и приёма данных с другого. Если адаптер подключён правиль- но, то при передаче данных на один порт такой же сигнал придёт и на дру- гой. Таким способом можно определять работоспособность адаптера. В тесто- вом меню эту проверку можно выпол- нить нажатием клавиши «1» – «авто- определение» портов адаптера. Внастоящее время существует целый класс устройств интерфейса LAN-RS-485 для промышленного применения, кото- рые поддерживают работу с двумя и более портами [6]. При использовании интерфейса TCP/IP-RS-485 требуется обратить внимание на возможность про- граммирования скоростипорта в режи- ме передачи данных. Для формирова- ния сигнала сброса шины 1-wire обыч- но используется переход на меньшую скорость порта и последующую пере- дачу одного байта. Функция изменения скоростиможет отсутствовать в некото- рых аппаратных реализациях. З АКЛЮЧЕНИЕ Очевидным достоинством предло- женной схемы адаптера 1-wire c галь- ванической развязкой является отказ от специальных программируемых интерфейсных микросхем. Это повы- шает ремонтопригодность и надёж- ность системы. Вторым достоинством схемы является возможность нара- щивания количества точек досту- па и возможность работы в парал- лельном режиме с дублированием, что позволяет ввести избыточность аппаратной поддержки и реализовы- вать системы с «горячим» резервиро- ванием. На рисунке 4 приведена блок-схема сети 1-wire, где один персональный компьютер управляет и считывает дан- ные, а второй осуществляет контроль работы сети. В случае необходимости контролирующий компьютер берёт на себя функции считывания данных. Отсутствие наработанного програм- много обеспечения сдерживает постро- ение систем с «двухпортовой» реализа- цией адаптера. Однако создание про- граммного обеспечения для данно- го типа адаптеров не должно вызвать больших трудностей, поскольку алго- ритм опроса устройств 1-wire остаётся без изменений. Все ранее готовые про- граммы обращения через один порт без проблем модифицируются для работы с двумя портами, где один порт только читает, а другой только передаёт дан- ные. Л ИТЕРАТУРА 1. https://www.chipfind.ru/datasheet/assp/ ibuttons/ 2. http://www.bookasutp.ru/Chapter2_3.aspx 3. http://shabronov_s2 .dyn-dns.ru/temp/ sintep_v3_4spf/publ/adapter_1wire_v2.zip 4. https://www.aliexpress.com/popular/usb- rs485-converter.html 5. http://www.forth.org.ru/ 6. h t t p s : / / c o n s t e e l - e l e c t r o n i c s . r u / preobrazovateli/Ethernet/Ethernet-RS- 485?yclid=7649842954622221283 Управление 1-wire Контроль работы 1-wire ПК-1 ПК-2 Адаптер Адаптер ds1820 Hih3610 Датчики влажности и температуры Сеть 1-wire