Среди всего разнообразия микросхем периферии особое место занимают приборы с интерфейсом 1-Wire. В этот набор входят датчики температуры DS1822, DS18B20 (12 бит), АЦП DS2540 (счетверенный,16-бит), микросхемы памяти,таймера и др. Несмотря на простоту их подключения к микроконтроллерам лобо, через адаптеры, непосредственно к компьютеру, возникает необходимость в дополнительном устройстве, которое позволяет на первом этапе быстро освоить новую микросхему, а в дальнейшем произвести отладку программного обеспечения. Данное устройство по своей сути является демонстрационной платой для 1-Wire (по терминологии Dallas Semiconductor) приборов, но может быть полезно при тестировании микросхем и линий связи между микросхемой и контроллером. Конечно, эти функции при соответствующем программном обеспечении может выполнять и готовый адаптер СОМ-порт - 1-Wire, например DS9097, но иногда такие работы необходимо провести без компьютера. Кроме того, при использовании в микроконтроллерной системе периферийных устройств 1-Wire велико искушение перевести и остальные устройства на данный тип интерфейса, что, как правило, снижает требования к контроллеру (экономия выводов, уменьшение программного обеспечения за счет применения одного драйвера для работы с периферией). В дальнейшем легко встраивать разработанную 1-Wire периферию в другие системы. В таких ситуациях для отладки программного обеспечения периферийного устройства удобно применять описанный тестер.
Данный прибор, см, рис. 1, выполнен на микроконтроллере AT90S1200, в качестве индикатора используется простой 10-символьный ЖКИ с последовательным вводом информации (контроллер НТ1613). Одновременно к тестеру может быть подключено два 1-Wire устройства. Номер устройства, с которым в данный момент производятся операции, 0 или 1, отображается в левом разряде индикатора. Далее, через пробел, следуют восемь информационных разрядов, информация представлена в двоичном коде.
Кнопки служат для набора команд и данных, передаваемых в 1-Wire устройство и управления процессом связи. Каждое нажатие кнопок «подсвечивается» светодиодом, он используется для контроля срабатывания кнопки.
- «Reset» - предназначена для генерации сигнала сброса выбранному устройству и проверки наличия ответного импульса (в соответствии с описанием процедуры инициализации данного интерфейса). В случае, если ответный импульс не получен, на индикаторе во всех разрядах будут «1», если ответный импульс имел место, то на индикаторе появится комбинация «11000011»;
- «SHIFT» - передвижение мигающего символа по экрану - этот символ подлежит коррекции при нажатии кнопки «CHANGE»;
- «TxBit», «RxBit» - передача\при-ем одного бита данных. Передача производится, начиная с младшего разряда, введенного байта. При этом на экране байт сдвигается вправо, а в старший разряд записывается 0, При приеме принятый бит записывается в старший разряд, а байт предварительно сдвигается вправо;
- «TxByte», «RxByte» - передача\при-ем байта информации.
Незадействованные выводы контроллера можно использовать для связи с LPT - портом компьютера, правда с несколько доработанной программой. В этом случае тестер обеспечивает как автономную работу, так и работу в качестве согласо-вателя интерфейсов. НЕХ-файл для прошивки контроллера (автономный режим) приведен в листинге 1 (а также доступен на сайте журнала «Радиохобби» http://radiohobby.da.ru). Данный прибор использовался при отработке программного обеспечения датчика влажности, схема которого приведена на рис.2. В качестве сенсора применен емкостной датчик фирмы ВСС. Совместно с микросхемой NE555 (КР1006ВИ1) они представляют собой частотный датчик. Микроконтроллер AT90S2323 (можно применять AT90S2343) служит для преобразования частотного сигнала в двоичный код и обеспечения связи по интерфейсу 1-Wire с ведущим контроллером. При этом производится математическая обработка результатов измерения частоты по полиному для устранения погрешности, связанной с нелинейностью первичного датчика. Математика (арифметические операции с двухбайтовыми числами) предоставлена Ю. Андриенко. В заключение следует подчеркнуть, что при всей кажущейся сложности подключения многих устройств на один вывод контроллера, реальная реализация оказывается более экономичной как ап-паратно, так и по стоимости. Второй приятный момент - практически полное соответствие работы микросхем описаниям, приведенным в pdf-файлах фирмы Dallas Semiconductor.
Константин Петрунько, г.Харьков
РадиоХобби № 4,2001
