Kas ir 1-Wire?
1-Wire ir vienkārša divu vadu kopne temperatūras sensoriem un piekļuves atslēgām -- pirms sāc pirkt komponentes, saproti, ko tā patiesībā dara.
Kā tas strādā
Viens vads datiem, viens zemei
1-Wire nosaukums nāk no tā, ka visa komunikācija -- gan komandas, gan dati -- notiek pa vienu datu vadu un kopīgu zemi (GND). Dažkārt pievieno arī trešo Vdd vadu barošanai, vai izmanto t.s. 'parazītisko barošanu', kur ierīce enerģiju uzkrāj tieši no datu vada impulsiem.
Katrai ierīcei -- savs 64-bitu ROM ID
Lai vairākas ierīces varētu 'dzīvot' uz viena vada nesajaucoties, katrai rūpnīcā iededzina unikālu 64-bitu ROM ID (ģimenes kods + sērijas numurs + kontrolsumma). Nekāda manuāla adresācijas iestatīšana nav vajadzīga.
DS18B20 -- temperatūras sensors
Visbiežāk sastopamā 1-Wire ierīce ir DS18B20 digitālais temperatūras sensors. To bieži izmanto, lai katrā istabā, caurulē vai katlā liktu savu sensoru uz vienas un tās pašas kopnes.
iButton/DS1990 -- piekļuves atslēga
iButton (piemēram, DS1990) ir metāla korpusā ieslēgts 1-Wire čips, kas pieskaroties lasītājam nolasa savu unikālo ROM ID. To izmanto kā vienkāršu piekļuves atslēgu -- durvīm, vārtiem, laika uzskaitei.
Kas jāzina pirms iepirkšanās
Unikāls ROM ID katrai ierīcei
Rūpnīcā iededzēts identifikators ļauj bus master atšķirt desmitiem sensoru uz vienas un tās pašas kopnes -- bez rokas darba adresēšanas.
Bus master aptaujā ierīces
Viens kontrolieris jeb bus master inicē visu komunikāciju un pēc kārtas 'pajautā' katrai ierīcei pēc tās ROM ID. Ierīces pašas neko neinicē -- tās tikai atbild.
Lineāra vai zvaigznes topoloģija
Praksē izmanto gan garu, kopēju kopnes trasi (bus), gan zvaigznes veida sadalījumu no viena punkta. Uzticamība atkarīga no kopnes garuma, vadu šķērsgriezuma un pull-up rezistora kvalitātes.
Bieži liek CAT5 kabelī
1-Wire instalācijās bieži izmanto CAT5/CAT5e vītā pāra kabeli -- viens pāris datiem un zemei, otrs pāris papildu Vdd barošanai, ja neizmanto parazītisko režīmu.
Parazītiskā barošana -- ērti, bet ar kompromisu
Režīms, kurā ierīce baro sevi no paša datu vada, vienkāršo instalāciju, bet garākos vai noslogotos posmos ar vairākām vienlaicīgi aktīvām ierīcēm var kļūt neuzticamāks.
Integrējas ar Home Assistant un Loxone
Abas platformas atbalsta 1-Wire caur atbilstošu bus master/gateway ierīci, kas nolasa sensorus pēc ROM ID un padod vērtības tālāk automatizācijai.
Ko šī lapa aptver
Pamati, lai saprastu, vai 1-Wire ir pareizais risinājums tavam projektam
- {'t': '1-Wire izcelsme', 'd': 'Protokolu izstrādāja Dallas Semiconductor; tagad zīmols un ierīces pieder Maxim Integrated / Analog Devices.'}
- {'t': 'Fiziskais slānis', 'd': 'Kā dati un komandas ceļo pa vienu vadu, un kāpēc dažkārt vajag trešo vadu barošanai.'}
- {'t': 'Adresēšana ar ROM ID', 'd': 'Kā bus master atšķir vienu ierīci no otras bez manuālas konfigurācijas.'}
- {'t': 'Galvenās ierīces', 'd': 'DS18B20 temperatūrai un iButton/DS1990 piekļuvei -- kas tās ir un kur tās izmanto.'}
- {'t': 'Kur 1-Wire NEDER', 'd': 'Godīgi par to, ka tā nav vispārīga viedās mājas vadības kopne apgaismojumam vai žalūzijām.'}
Biežāk uzdotie jautājumi
Vai 1-Wire der apgaismojumam vai žalūzijām?
Nē. 1-Wire ir domāts lēnu mērījumu un ID nolasīšanai -- galvenokārt temperatūrai un piekļuves kontrolei. Ātrai vai kritiskai vadībai piemērotāki risinājumi ir KNX, Modbus vai citas automatizācijas kopnes.
Cik daudz sensoru var likt uz vienas kopnes?
Nav viena fiksēta skaitļa -- tas atkarīgs no kopnes garuma, vadu šķērsgriezuma, topoloģijas un bus master/pull-up rezistora kvalitātes. Praksē tie var būt desmitiem ierīču uz vienas trases.
Vai obligāti vajag atsevišķu barošanas vadu?
Nē, iespējama arī t.s. parazītiskā barošana no paša datu vada. Tas vienkāršo instalāciju, bet garākos vai noslogotos posmos var būt mazāk uzticams nekā atsevišķs Vdd vads.
Vai 1-Wire strādā ar Home Assistant?
Jā, caur atbilstošu bus master/gateway ierīci, kas nolasa sensorus pēc ROM ID un padod vērtības Home Assistant vai Loxone platformai.
Kāds kabelis jāizmanto?
Bieži izmanto CAT5/CAT5e vītā pāra kabeli -- viens pāris datiem un zemei, otrs papildu barošanai, ja neizmanto parazītisko režīmu.
Gribi redzēt 1-Wire komponentes?
Zinību bāzē skaidrojam pamatus, bet konkrētus DS18B20 sensorus un citas 1-Wire ierīces atradīsi veikalā.