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如何使用 1-Wire 通信有效地連接到物聯(lián)網(wǎng)端點中的傳感器

2512809 2022-11-24 | pdf | 217.99KB | 次下載 | 免費

資料介紹

雖然物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 端點通常具有本地化控制區(qū)域，但有些端點需要連接到距離主機微控制器位置超過一米的簡單傳感器。傳統(tǒng)上，SPI 或 I2C 串行接口用于輕松地與這些傳感器通信。然而，隨著控制算法變得越來越復(fù)雜并且需要部署更多的傳感器，微控制器必須使用更多的 SPI 和 I2C 線路來連接這些傳感器。這增加了布線的復(fù)雜性，從而增加了配置和維護(hù)成本，尤其是隨著距離的增加。雖然物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 端點通常具有本地化控制區(qū)域，但有些端點需要連接到距離主機微控制器位置超過一米的簡單傳感器。傳統(tǒng)上，SPI 或 I2C 串行接口用于輕松地與這些傳感器通信。然而，隨著控制算法變得越來越復(fù)雜并且需要部署更多的傳感器，微控制器必須使用更多的 SPI 和 I2C 線路來連接這些傳感器。這增加了布線的復(fù)雜性，從而增加了配置和維護(hù)成本，尤其是隨著距離的增加。本文將向開發(fā)人員展示如何使用本文將向開發(fā)人員展示如何使用Maxim IntegratedMaxim Integrated的 1-Wire 協(xié)議，僅使用一根電線和地線即可經(jīng)濟(jì)高效地連接到物聯(lián)網(wǎng)傳感器。它將討論 1-Wire 協(xié)議的優(yōu)勢，包括顯著擴展傳感器范圍以及通過相同的電線提供電源和數(shù)據(jù)。然后，它將介紹一種將 1-Wire 信號轉(zhuǎn)換為 SPI 或 I2C 的橋接器件，以及一個帶有軟件的開發(fā)套件，以幫助設(shè)計人員入門。的 1-Wire 協(xié)議，僅使用一根電線和地線即可經(jīng)濟(jì)高效地連接到物聯(lián)網(wǎng)傳感器。它將討論 1-Wire 協(xié)議的優(yōu)勢，包括顯著擴展傳感器范圍以及通過相同的電線提供電源和數(shù)據(jù)。然后，它將介紹一種將 1-Wire 信號轉(zhuǎn)換為 SPI 或 I2C 的橋接器件，以及一個帶有軟件的開發(fā)套件，以幫助設(shè)計人員入門。擴大 IoT 和 IIoT 傳感器的使用擴大 IoT 和 IIoT 傳感器的使用IoT 和 IIoT 網(wǎng)絡(luò)的擴展旨在提高系統(tǒng)和制造流程的效率，同時擴展功能。這涉及使用傳感器收集數(shù)據(jù)。雖然一個家庭可能在包含溫度傳感器的房間里有一個恒溫器，但自動化建筑或 IIoT 網(wǎng)絡(luò)可能會在一個房間內(nèi)以及整個建筑或設(shè)施中放置許多溫度和濕度傳感器。例如，額外的傳感器可以與壓力傳感器一起放置在供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 管道中。安全系統(tǒng)也可能使用不同類型的傳感器，它們也可能被放置在多個位置。IoT 和 IIoT 網(wǎng)絡(luò)的擴展旨在提高系統(tǒng)和制造流程的效率，同時擴展功能。這涉及使用傳感器收集數(shù)據(jù)。雖然一個家庭可能在包含溫度傳感器的房間里有一個恒溫器，但自動化建筑或 IIoT 網(wǎng)絡(luò)可能會在一個房間內(nèi)以及整個建筑或設(shè)施中放置許多溫度和濕度傳感器。例如，額外的傳感器可以與壓力傳感器一起放置在供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC) 管道中。安全系統(tǒng)也可能使用不同類型的傳感器，它們也可能被放置在多個位置。制造和傳送帶系統(tǒng)也越來越多地使用傳感器進(jìn)行過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄，以分析如何通過提高系統(tǒng)效率來節(jié)省能源，同時提高安全性。制造和傳送帶系統(tǒng)也越來越多地使用傳感器進(jìn)行過程監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄，以分析如何通過提高系統(tǒng)效率來節(jié)省能源，同時提高安全性。這些應(yīng)用中最常見的傳感器是環(huán)境傳感器，包括溫度、濕度和壓力；視覺傳感器，包括可見光和電容式接近傳感器；和位置傳感器，包括微機電系統(tǒng) (MEMS) 加速度計、MEMS 陀螺儀和振動傳感器。微型化和 MEMS 技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致傳感器的封裝比縮略圖還小，僅消耗幾百毫安 (mA) 電流。這些傳感器中的大多數(shù)都可以通過 SPI 或 I2C 通信接口輕松訪問，這兩種接口幾乎可以在任何微控制器上找到。當(dāng)連接到這些簡單的傳感器時，構(gòu)建整個 IoT 或 IIoT 端點或子節(jié)點來僅對溫度進(jìn)行采樣是不切實際的，因此直接運行 SPI 或 I2C 通信線路通常更簡單、更快速。這些應(yīng)用中最常見的傳感器是環(huán)境傳感器，包括溫度、濕度和壓力；視覺傳感器，包括可見光和電容式接近傳感器；和位置傳感器，包括微機電系統(tǒng) (MEMS) 加速度計、MEMS 陀螺儀和振動傳感器。微型化和 MEMS 技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致傳感器的封裝比縮略圖還小，僅消耗幾百毫安 (mA) 電流。這些傳感器中的大多數(shù)都可以通過 SPI 或 I2C 通信接口輕松訪問，這兩種接口幾乎可以在任何微控制器上找到。當(dāng)連接到這些簡單的傳感器時，構(gòu)建整個 IoT 或 IIoT 端點或子節(jié)點來僅對溫度進(jìn)行采樣是不切實際的，因此直接運行 SPI 或 I2C 通信線路通常更簡單、更快速。