|
|
 |
|
In 2003 heb ik bij AAG-electronica het weerstation TA8515 gekocht.
In tussen was het weerstation uitgebreid met een vochtsensor, extra temperatuur sensor en regenmeter. Hierna kwam ik tot ontdekking dat alle instrumenten niet gelijktijdig meer werkten op de enkele 1-Wire bus. |
| |
Om dit probleem op te lossen heb ik de 1-Wire HUB gebouwd van SIMAT
1-Wire Projects waardoor het wel mogelijk wordt om meerdere sensoren
aan te sluiten. |
| |
| De basis van de HUB is de DS2409 Microlan van Dallas Semiconductors waarmee een 1-Wire netwerk HUB gemaakt kan worden. Het voordeel van een HUB is dat er gebruik gemaakt kan worden van meerdere sensoren zonder dat de 1-Wire bus te zwaar belast wordt. Het is ook mogelijk om meerdere HUB's aan elkaar te koppelen zoals in onderstaande voorbeelden wordt gegeven. |
|
| |
| Nu is het mogelijk om elke sensor of meetinstrument van een eigen kabel te voorzien zonder dat de 1-Wire bus te zwaar wordt belast of dat sensoren elkaar in de weg zitten wat bij de DS2424 teller en DS2423 van de winsnelheidsmeter kan voorkomen. Ook voor de bekabeling van het systeem kunnen we plat modulair telefoonsnoer gebruiken. Bij lange lengten van deze kabel is mogelijk dat het netwerk vastloopt door reflecties die in de kabel kunne optreden. Een reflectie ontstaat wanneer het signaal aan het begin van de verzonden op de kabel terugkomt, dit zou op 10Base2 ethernet kabel gebeuren als het niet met een 50 ohm afsluitweerstand op elk eind van de kabel word afgesloten |
| Bronnen:
SIMAT
1-Wire Projects |
| |
 |
| Standaard koppeling van meerdere HUB's |
|
|
 |
| Cacade koppeling van HUB's |
|
| |
Dit heeft als effect van een gebalanceerde transmissielijn, met de impedantie tussen binnen en buitenkern die virtuele gelijk is aan de lengte van de kabel is. Daarom is het beter om bij lange lengten CAT-5 UTP kabel te gebruiken (Zie 1-Wire bedrading). In de opbouw zoals het hier gebruikt
wordt zijn alle sensoren met modulair telefoonsnoer aangesloten omdat dit korte stukken van minder 10 mtr zijn. De regenmeter staat in de tuin
en daar is 25mtr CAT-5 UTP kabel gebruikt. |
| |
 |
| |
| De HUB is ontworpen rond de DS2409 Microlan coupler, dit is een software gecontroleerde schakelaar die twee schakelbare 1-Wire uitgangen heeft (Main en Aux). Deze uitgang kan worden gecontroleerd met drie verschillende commando’s: |
| |
| Direct op Main: |
Dit commando wordt gebruikt om de 1-Wire uitgang te activeren om een reset puls te geven tot een apparaat dat toegang heeft tot het MicroLAN
en te verbinden met de uitgang van de DS2409. Als dit bevel wordt ontvangen, zal DS2409 automatisch de AUX uitang uit schakelen.
Afhankelijk van het aantal geldige apparaten die zijn aangesloten. |
| |
| Smart op Main: |
| Dit commando schakelt automatisch de AUX uitgang uit. |
| |
| Smart op Aux: |
| Dit commando werkt in principe het zelfde als Smart op Main, maar heeft alleen invloed op AUX-1 uitgang. Nadat de een resetbit is ontvangen van de 1-Wire bus wordt de Main uitgang uitgeschakeld en de AUX uitgang ingeschakeld. Afhankelijk van het aantal geldige apparaten die zijn aangesloten. |
| |
DS2409 heeft ook het voordeel dat het aan elk segment +5V levert, zodat wanneer een segment inactieve niet is ingeschakeld, De apparaten die
aan die output worden aangesloten krijgen +5V zodat zij hun instelling van de tellers niet verliezen. |
| |
| Aan elke ingang van de datalijn is een BAT54S geplaatst om spanning boven de +5V en onder 0V tegen te houden, en als extra bescherming voor bliksemontladingen en spanningspieken wordt er een P6KE7.5A: 600 Watt Peak Power Surmetic Zener Transient Voltage Supressor geplaatst. Over de voedingslijn is een 1N4007 voor de polariteit gebruikt en een P6KE7.5A voor bescherming van de +5V en voor overspanning op de voedingslijn. |
| |
| De ontwerper van deze HUB heeft hier een dubbelzijdige print ontworpen die door gemetalliseerd is, maar deze is door hem niet meer leverbaar vanwege de hoge kosten van het maken en dit soort printen is zelf moeilijk te maken. Met het CAD programma PROTEUS 5.1. heb ik de print opnieuw ontworpen zodanig dat deze wel zelf te maken is en de punten die de onderkant en bovenkant moeten verbinden worden nu met een soldeerpin doorgesoldeerd. (print van de hub is niet meer beschikbaar) |
 |
| Bovenzijde print |
|
|
 |
| Onderzijde print |
|
| |
| Connector aansluitingen |
| |
| De RJ45 aansluitingen waren voor de auteur gratis en deze heb ik ook overgenomen, het is dan ook mogelijk om alles met CAT-5 aan te sluiten |
| |
| De RJ11 pin aansluitingen zijn als volgt: |
| 1 |
+5v Gestabiliseerd |
| 2 |
Ongestabiseerde spanning van de Hub's DC uitgang |
| 3 |
1-Wire DATA |
| 4 |
1-Wire MASSA |
| 5 |
Ongestabiseerde spanning van de Hub's DC ingang |
| 6 |
Massa |
|
|
| |
|
|
|
| De RJ45 pin aansluitingen zijn als volgt: |
| 1 |
+5v Gestabiliseerd |
| 2 |
+5v Gestabiliseerd |
| 3 |
Ongestabiseerde spanning van de Hub's DC ingang |
| 4 |
1-Wire DATA |
| 5 |
1-Wire MASSA |
| 6 |
Ongestabiseerde spanning van de Hub's DC ingang |
| 7 |
Massa |
| 8 |
Massa |
|
| CN1 |
8-Polig RJ45 modulair chassisdeel |
| CN2 |
2.1 mm voedingsbus |
| JP 1 -7 |
0,1" PCB Header 3-polig |
| C2, C3 |
33uF 25V (VS-SMT) |
| C1, C4-6 |
0,1uF SMD Ceramisch (1206 SMT) |
| R1 - 4 |
390 Ohm SMD (1206 SMT) |
| U1 |
UA7805 (TO220) |
| U2, U3, U4 |
DS2409 (TCOC6) |
| D1, D2 |
50V 1A Diode (DO-214AC SMT) |
|
|
| D3 - 8 |
Led Rood (2mm flat top) |
| D24 |
Led Groen ( 2mm flat top) |
| D9 - 15 |
BAT54S (SOT-23B) |
| D16-23 |
P6KE7.5A (Axial) |
| CASE |
Hammond 1599 grijs doosje |
| JUMPERS |
0.1" Jumpers voor pin headers |
| PLUG |
Plug voor CN2 |
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
