Современная электроника №8/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 51 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2022 информацию. Далее опрос датчиков температур выполняет модернизиро- ванная схема ветвителя (МСВ), которая подробно представлена в [2]. Имеется два узла преобразования типа интерфейса. Первое преобразо- вание usb-rs485 находится у компью- тера перед кабелем с витой парой – это блок А на схеме, рис. 4. Второе преобра- зование rs485-1wire происходит после линии – блок Б. В блоке А передачу-приём usb-rs485 выполняет распространённый, надёж- ный и дешёвый преобразователь [1], что показано на рис. 4. Для формирования возможности использования «Power over Ethernet», т.е. питания всех МСВ и датчиков в блоке А, из напряжения 5 В интерфей- са USB преобразователем МТ3608 [4] формируется напряжение в 15 В, кото- рое может быть подрегулировано уста- новочным резистором Rуст. Cтабилизатор напряжения 78L12 и резистор R1 создают схему стабили- затора тока для выходного напряже- ния +12 В. Поскольку выходной ток не может превышать заданного зна- чения даже при коротком замыкании (КЗ) линии, получается, что это защи- та от короткого замыкания. Програм- ма расчёта резистора R1 для тока КЗ приведена в документе [3]. В случае КЗ вся мощность рассеивается на R1, и для этого он должен быть достаточ- но мощным. Для расчёта R1 вначале суммиру- ем токи всех потребителей и таким образом получаем рабочий ток схе- мы. Этот ток умножаем на два и полу- чаем расчётный теоретический ток КЗ, поскольку рабочий ток не может при всех условиях работы увеличить- ся в два раза. Далее по программе [3] получаем значение сопротивления R1 и его требуемой рассеиваемой мощ- ности с двойным запасом на рассеи- вание. 2. Преобразование RS-485 – 1wire Схема блока Б для преобразования сигналов интерфейса RS-485 в сигна- лы интерфейса 1wire представлена на рис. 5. Приём и передача информации индицируется на контрольном свето- диоде D1. Питание +5 В из поступаю- щих 15...12 В формирует стабилизатор Q1 (78L05). МК U3 работает на частоте 20 МГц, которую задаёт кварцевый резонатор Y1. Это позволяет задавать выходные параметры сигнала 1wire с точностью до одной микросекунды и принимать сигналы с большими искажениями, анализируя их длительности с необ- ходимой точностью. Обратная передача выполняется в режиме сокращённых кодов, поскольку Рис. 3. Распределение скорости информации Рис. 4. Схема блока А Рис. 5. Схема преобразования сигналов интерфейса RS485 в сигналы интерфейса 1wire На разъём J1 подключена линия с дву- мя проводами питания и двумя прово- дами интерфейса RS-485. Микросхема U2 (RS-485) преобразует парные проти- вофазные входные сигналы в уровни логических сигналов =0= и =1=, кото- рые поступают на вывод 4 (GP3) микро- контроллера (МК) U3 (PIC12F629) [5]. Резисторы R4, R5, R7 согласовывают линию передачи. По программе МК выполняется пре- образование сигналов с низкой ско- ростью в сигналы интерфейса 1wire, которые выдаются через вывод 7 (GP0) МК U3 на схему компаратора с открытым коллекторным выходом U1 (LM393). Компаратор настроен на среднюю точку от напряжения пита- ния резисторами R2, R6, и, таким обра- зом, входные логические уровни всег- да повторяются на выходе. Важным преимуществом работы компарато- ра является фиксация уровня сигналов интерфейса 1wire по среднему уров- ню напряжения питания, что позволя- ет значительно увеличить длину линии до датчиков.