1-Wire () — двунаправленная шина связи для устройств с низкоскоростной передачей данных (обычно 15,4 Кбит/с, максимум 125 Кбит/с в режиме «overdrive»), в которой данные передаются по цепи питания (то есть всего используются два провода — один общий (GND), а второй — для питания и данных; в некоторых случаях используют и отдельный провод питания). Разработана компанией Dallas Semiconductor (с 2001 года — Maxim Integrated (англ.)) и является её зарегистрированной торговой маркой.
Соответственно, топология такой сети — общая шина. Сеть устройств со связанным основным устройством названа «MicroLan», это также торговая марка Dallas Semiconductor.
Обычно используется для того, чтобы связываться с недорогими простыми устройствами, такими, как, например, цифровые термометры и измерители параметров внешней среды.
Достоинства Достоинства: Для связи с устройством требуется лишь два провода: на данные и заземление. Интегральная схема включает конденсатор ёмкостью для питания от линии данных (так называемое паразитное питание). Большое расстояние передачи. Расстояние достигает при соблюдении ряда условийИнтерфейс 1-wire // Radiosait.ru. .: применение кабеля типа «витая пара»; использование специального драйвера сети (активная подтяжка с учётом тока в линии); использование топологии «общая шина» с единым стволом (не свободная топология); Изменяемость конфигурации любой сети в процессе её работы.
Реализация
Устройство может находиться как на печатной плате вместе с устройством управления, так и отдельно. Иногда они предназначены лишь для поддержки устройств , но во многих коммерческих приложениях устройство — просто один из чипов, создающих нужное решение. Иногда они присутствуют, например, в аккумуляторных батареях ноутбуков и сотовых телефонов.
Некоторые лабораторные системы и другие системы сбора данных и управляющие системы подключают к устройствам , используя шнуры с модульными разъёмами или с кабелем CAT-5, с устройствами, установленными в разъём, включёнными в небольшую печатную плату, или присоединёнными к исследуемому объекту. В таких системах популярен разъём RJ11 (6P2C или модульные разъёмы 6P4C, обычно используемые для телефонов).
Системы датчиков и приводов могут быть связаны компонентами , каждый из которых включает в себя всё необходимое для функционирования шины . В качестве примера можно привести термометрию, таймеры, датчики напряжений и токов, контролирование батарей и память. Они могут быть подключены к ПК при помощи преобразователей шины. Последовательные интерфейсы USB, RS-232 и параллельный интерфейс (LPT) являются популярными решениями для соединения MicroLan с ПК. MicroLan также является интерфейсом для микроконтроллеров, таких, как Atmel AVR, Parallax BASIC Stamp и семейство Microchip PIC. Однако аппаратной поддержки этой шины микроконтроллеры (AVR, PIC и другие), как правило, не имеют, и работа с шиной реализуется программно, с использованием сторонних библиотек (вроде Arduino и других) либо программист, имея спецификацию, может разработать сам необходимую функциональность.
iButton
Некоторые устройства помещают в небольшие корпуса из нержавеющей стали (MicroCAN), внешне похожие на маленькие литиевые батарейки для часов или небольшие конденсаторы. Устройства в таких корпусах называются «iButton», в просторечии — «таблетки».
iButton (также известна под названиями «dallas key», «touch memory») — стандарт механической упаковки, в котором компонент размещается внутри небольшой «таблетки» из нержавеющей стали и подключается к системам шины посредством розеток с контактами, которые касаются «крышки» и «дна» таблетки. Связь может быть полупостоянной с другим типом разъёма; iButton легко вставляется в него и может быть легко удалён.
Применение
Идентификация личности
Каждая микросхема имеет уникальный номер. Это позволяет использовать устройства iButton в качестве простых идентификаторов личности, например, в системах контроля и управления доступом (СКУД). В этом качестве они успешно конкурируют с бесконтактными карточками, использующими технологию RFID.
Имеются устройства iButton с поддержкой криптографии, что позволяет создавать на их основе защищённые хранилища небольших объёмов данных или средства сильной аутентификации. Такие устройства могут конкурировать со смарт-картами в некоторых применениях.
Удалённые датчики физических величин Устройства очень удобны для измерений. Не требуется отдельного питания, возможно подключить по одному проводу целую гирлянду разнообразных датчиков. Система таких датчиков легко контролируется на предмет аварий. Записи о калибровках могут храниться прямо в датчиках.
Измерение температуры — одно из самых массовых применений устройств. В сельском хозяйстве применяется для многоточечного контроля температуры в теплицах, ульях, элеваторах, инкубаторах, овощехранилищах. Популярны домашние метеостанции, подключаемые по этому интерфейсу.
Маркировка оборудования Микросхемы популярны для маркировки и хранения параметров дополнительного оборудования к установкам. Например, медицинские и лабораторные приборы, использующие в работе множество различных сменных головок и датчиков, снабжаются микросхемой. При подключении прибор сразу распознаёт сменную головку и корректно устанавливает режим работы. Аналогично может контролироваться наработка узлов с ограниченным ресурсом.
Другие применения Существуют решения iButton для охраны недвижимости, для систем обнаружения проникновения, другое использования. Есть также системы для доступа в менее очевидных областях безопасности. Например, iButton может быть использован для аутентификации пользователей компьютерных систем (аппаратный ключ в системах защиты информации) или в системе табельных часов.
Ссылки Описание протокола iButton (1-Wire) на русском языке Протокол 1-Wire, iButton и Arduino Эмуляция ведомого устройства с помощью Arduino Поиск устройств на шине 1-Wire Подключение устройств с протоколом 1-wire к ПК через UART-интерфейс (практический пример) Реализация интерфейса 1-Wire на МК Microchip PIC18F Применение 1-Wire в микроконтроллерах STM32
Примечания
Литература
Категория:Промышленные сети Категория:Сетевые протоколы Категория:Последовательные шины