Mikä on 1-Wire?
1-Wire on yksinkertainen kahden johtimen väylä lämpötila-antureille ja kulkuavaimille -- ennen kuin alat ostaa komponentteja, kannattaa ymmärtää, mitä se oikeasti tekee.
Miten se toimii
Yksi johto datalle, yksi maalle
Nimi tulee siitä, että kaikki liikenne -- sekä komennot että data -- kulkee yhtä datajohtoa ja yhteistä maata (GND) pitkin. Joskus lisätään kolmas Vdd-johto käyttöjännitteelle, tai käytetään niin sanottua parasiittista virtaa, jossa laite ottaa energiansa suoraan datajohdon pulsseista.
Jokaisella laitteella oma 64-bittinen ROM ID
Jotta useampi laite voi olla samalla johdolla sekoittumatta keskenään, jokaiselle poltetaan tehtaalla yksilöllinen 64-bittinen ROM ID (laiteperhekoodi + sarjanumero + tarkistussumma). Manuaalista osoitteistusta ei tarvita.
DS18B20 -- lämpötila-anturi
Yleisin 1-Wire-laite on digitaalinen lämpötila-anturi DS18B20. Sitä käytetään usein niin, että jokaisessa huoneessa, putkessa tai kattilassa on oma anturinsa samalla väylällä.
iButton/DS1990 -- kulkuavain
iButton (esimerkiksi DS1990) on metallikuoressa oleva 1-Wire-siru, joka lukijaan koskettaessaan lähettää yksilöllisen ROM ID:nsä. Sitä käytetään yksinkertaisena kulkuavaimena -- oville, porteille, työajanseurantaan.
Mitä kannattaa tietää ennen ostamista
Yksilöllinen ROM ID jokaisella laitteella
Tehtaalla poltettu tunniste antaa bus masterin erottaa kymmeniä antureita samalta väylältä -- ilman manuaalista osoitteistusta.
Bus master kyselee laitteita
Yksi ohjain, bus master, käynnistää kaiken liikenteen ja kysyy vuorollaan jokaiselta laitteelta sen ROM ID:n perusteella. Laitteet eivät koskaan aloita keskustelua itse -- ne vain vastaavat.
Lineaarinen tai tähtitopologia
Käytännössä näkee sekä pitkän yhteisen väylälinjan että tähtimäisen haaroittumisen yhdestä pisteestä. Luotettavuus riippuu kaapelin pituudesta, johtimen paksuudesta, topologian muodosta sekä bus masterin/pull-up-vastuksen laadusta.
Usein vedetty CAT5-kaapelilla
1-Wire-asennuksissa käytetään usein CAT5/CAT5e-parikaapelia -- yksi pari datalle ja maalle, toinen pari lisä-Vdd-virralle, jos parasiittitilaa ei käytetä.
Parasiittinen virta -- kätevä, mutta kompromissi
Tila, jossa laite ottaa virtansa suoraan datajohdosta, yksinkertaistaa asennusta, mutta pidemmillä tai kuormitetuilla osuuksilla, joissa useampi laite on aktiivinen samaan aikaan, siitä voi tulla epäluotettavampi.
Toimii Home Assistantin ja Loxonen kanssa
Molemmat alustat tukevat 1-Wireä sopivan bus masterin/yhdyskäytävän kautta, joka lukee anturit ROM ID:n perusteella ja välittää arvot automaatiolle.
Mitä tämä sivu käsittelee
Perusteet, joiden avulla arvioit sopiiko 1-Wire sinun projektiisi
- {'t': '1-Wiren tausta', 'd': 'Protokollan kehitti Dallas Semiconductor; nykyään tuotemerkki ja laitteet kuuluvat Maxim Integratedille / Analog Devicesille.'}
- {'t': 'Fyysinen kerros', 'd': 'Miten data ja komennot kulkevat yhtä johtoa pitkin, ja miksi kolmas johto virralle joskus lisätään.'}
- {'t': 'Osoitteistus ROM ID:llä', 'd': 'Miten bus master erottaa yhden laitteen toisesta ilman manuaalista asetusta.'}
- {'t': 'Tärkeimmät laitteet', 'd': 'DS18B20 lämpötilaan ja iButton/DS1990 kulunvalvontaan -- mitä ne ovat ja mihin niitä käytetään.'}
- {'t': 'Mihin 1-Wire EI sovi', 'd': 'Rehellinen huomautus siitä, ettei tämä ole yleinen älykodin ohjausväylä valaistukselle tai sälekaihtimille.'}
Usein kysytyt kysymykset
Sopiiko 1-Wire valaistukseen tai sälekaihtimiin?
Ei. 1-Wire on tarkoitettu hitaisiin mittauksiin ja ID:n lukemiseen -- lähinnä lämpötilaan ja kulunvalvontaan. Nopeaan tai kriittiseen ohjaukseen sopivat paremmin esimerkiksi KNX, Modbus tai muut automaatioväylät.
Kuinka monta anturia mahtuu yhdelle väylälle?
Yhtä kiinteää lukua ei ole -- se riippuu kaapelin pituudesta, johtimen paksuudesta, topologiasta sekä bus masterin/pull-up-vastuksen laadusta. Käytännössä yhdelle linjalle mahtuu kymmeniä laitteita.
Tarvitaanko erillinen virtajohto?
Ei välttämättä -- niin sanottu parasiittinen virta voidaan ottaa suoraan datajohdosta. Se yksinkertaistaa asennusta, mutta voi olla epäluotettavampi pitkillä tai kuormitetuilla osuuksilla kuin erillinen Vdd-johto.
Toimiiko 1-Wire Home Assistantin kanssa?
Kyllä, sopivan bus masterin/yhdyskäytävän kautta, joka lukee anturit ROM ID:n perusteella ja välittää arvot Home Assistantille tai Loxonelle.
Millaista kaapelia kannattaa käyttää?
Usein käytetään CAT5/CAT5e-parikaapelia -- yksi pari datalle ja maalle, toinen lisävirralle, jos parasiittitilaa ei käytetä.
Haluatko nähdä 1-Wire-komponentteja?
Tämä sivu antaa perusteet -- varsinaiset DS18B20-anturit ja muut 1-Wire-laitteet löydät kaupasta.