2-х канальный силовой ключ с интерфейсом 1-wire

18/11/2009 23:07:12

Для заказа доступен 2-х канальный 1-wire ведомый управляемый модуль. Модуль собран на базе компонента MAXIM/DALLAS DS2413.
С помощью этого модуля можно управлять любыми нагрузками, работающими от обычной сети 220В мощностью не более 300Вт: лампами, насосами, электродвигателями, словом, любыми электроприборами. На базе данного модуля можно строить свои системы домашней автоматизации для управления освещением, отоплением, вентиляцией и другими системами.
Каждый модуль имеет два канала. Это значит, возможно управлять двумя независимыми друг от друга приборами.

Готовый модуль 1-wire (управляемый электронный ключ)

Готовый модуль 1-wire (со снятой крышкой)

 

Коротко о том, как это работает.

Подробно о принципах работы 1-wire можно прочитать в статье "Микросети 1-wire". Данный модуль подключается к управляющему устройству, компьютеру, контроллеру и пр. Но, во-первых, компьютер не оснащен интерфейсом 1-wire, а, во-вторых, для работы модуля нужен мастер, ведущий. Поэтому для того, чтобы модуль заработал нужен специализированный мастер, который управляет всей сетью. Мастер имеет два интерфейса. С одной стороны это 1-wire, с другой COM или USB, с помощью которых и происходит подключение к компьютеру.  Готовый работающий мастер (DS9097 или DS9490) можно приобрести в специализированных магазинах.

Далее для работы модуля необходимо питание 12В, которое необходимо для работы электронных коммутирующих элементов (симистора-оптрона) и светодиодов, сигнализирующих о состоянии канала (включен или выключен). Питание можно "взять" из внешнего блока питания или из блока питания компьютера. (желтый +12, черный "Земля").

Модуль собран на базе обычной сдвоенной телефонной розетки с разъемами RJ-11. Такое решение является практичным и достаточно удобным, так как разъемы RJ-11 дешевы, надежны и продаются в любом магазине. Один разъем служит для входа шины, а второй для выхода. (Все устройства в сети 1-wire подключаются на одну общую шину параллельно друг другу). Ответвления от шины допускаются, но для устойчивой работы сети не более 30-50 см.

Конкретная нагрузка подключается к колодке, расположенной сзади (на фото), при снятой крышке.

Наконец, для управления модулем можно написать свою программу (на сайте компании MAXIM доступны все библиотеки и средства разработки для сетей 1-wire) или использовать готовые пакеты, например OWFS или Бенукс. То, что OWFS разрабатывается для UNIX/Linux не должно пугать, так как этот пакет вполне успешно устанавливается и работает под Windows (Cygwin).

Схематично подключение модулей для управления силовой нагрузкой к сети 1-wire мжно показать на схеме:

Важно отметить, что соединяются модули между собой прямыми кабелями. Телефонные не подойдут (!), так как в них провода перекрещиваются. Кабели можно обжать самостоятельно, купив разъемы RJ-11 (1-2 руб за шт) и обжимку (от 100 руб) или попросить сделать это в любом компьютерном магазине. По запросу можем при заказе модуля обжать любое количество кабелей требуемой длины.

Подключать 1-wire шину можно к любому из 2 розеток. Любое гнездо может быть входом или выходом шины.
Обозначенные цвета на схеме соответствуют цветам проводников внутри модуля.

Автор: Andrey_B
Любое использование материалов сайта возможно только с разрешения автора и с обязательным указанием источника.

---

Добавить комментарий:

ИмяЕ-mail (необязательно, не отображается на сайте)Комментарий[!] Какое число изображено?

---

2012-04-10 01:32:23 | Andrey_B
Сергей, если переменного тока, то теоретически можно. Только напряжение желательно 26-27В. С учетом падения напряжения (как правило клапаны находятся на некотором расстоянии) как раз будет 24В и модуль нормально будет работать.

2012-04-09 15:21:14 | Сергей
Можно ли с помощью данного силового ключа управлять нагрузками, работающими от сети 24V (клапан для полива)

2012-04-01 23:53:34 | Andrey_B
Александр, если 120В переменного тока, то должно работать.

2012-04-01 14:37:52 | Александр
Андрей,

Можно ли с помощью данного силового ключа управлять нагрузками, работающими от сети 120V?

2012-03-27 12:34:12 | Andrey_B
Дмитрий, я на сайте неоднократно писал, что:
1) Нельзя делать 1-wire звездой. Максимальная длина отводов 30-50 см
2) Нужно использовать только витую пару и желательно экранированную
Даже специальная статья на эту тему есть.

2012-03-27 12:03:59 | Дмитрий
Ладно, коль уж начал эту тему здесь - здесь её и закончу. Тем более, что проблему решил и это мой последний пост здесь (на этой странице ;) ).
Итак, разобрался я со своей проблемой "отваливания" ключей из сети. Буквально вчера только получилось убедиться в правоте моих домыслов, экспериментов и всяческих изысканий. :) Проблема оказалась банальной - в проводах. У меня топология сети - звезда. Имеются 3 луча: один коротенький (примерно 3 метра) и два подлиннее (примерно метров по 15). Все лучи построены на обычном телефонном, четырёхжильном кабеле. Так вот в таком виде НЕЛЬЗЯ строить лучи длиннее 10...15 метров. При подключении ключей на короткий луч (общая протяжённость получилась метров 8) всё отработало замечательно: 2 недели постоянных переключений (в тестовом режиме) и ни одного сбоя. Вчера заменил один из длинных 15-ти метровых лучей на витую пару (двухпарный провод категории 5е), специально не стал обрезать лишний провод, так что протяжённость луча получилась порядка 65 метров. Итог: сутки постоянной бесперебойной работы. :)
Вот, как-то так.
Да, кстати, версию OWFS тоже заменил. Сейчас использую 2.8p14. Хочу выразить благодарность Павлу (он периодически бывает на этом ресурсе) за помощь в правке исходников OWFS под FreeBSD 8.2-RELEASE amd64

2012-03-05 11:43:40 | Дмитрий
Хорошо. В ближайшее время попробую пересобрать owfs. Благо, один добрый человек обещал помочь, подправить исходники. К сожалению, owfs под FreeBSD НЕ портирована, и с установкой возникают некоторые сложности... О дальнейших изысканиях отпишусь на форуме. Спасибо!

2012-03-03 22:08:08 | Andrey_B
Дмитрий, давайте лучше обсуждение перенесем на наш форум.
С подобным поведением сети не сталкивался. Правда, все датчики DS18B20 у меня в данный момент на паразитном питании. У меня разветвленная сеть. Как я уже говорил, вам имеет смысл попробовать более старую версию owfs. Это на самом деле может помочь. А вообще я бы разделил сеть на два сегмента. Один для DS18B20, а другой для исполнительных ключей.

2012-03-02 18:24:56 | Дмитрий
Кстати, есть ещё одно, думаю, немаловажное наблюдение. Когда всё работает хорошо, а это происходит в 3-х случаях:
1) Когда в сети отсутствуют термодатчики DS18B20 с нормальным питанием;
2) Когда выходы ключа DS2413 никуда не подсоединены (висят в воздухе, посути);
3) Когда термодатчики DS18B20 работают на паразитном питании,
тогда в файлах sensed.A и sensed.B присутсвуют нули (0).
Когда же ключ выпадает из сети при попытке его переключения, перед тем как выпасть (т.е. перед записью единицы (1) в PIO.A или PIO.B) в этих файлах (sensed.A и sensed.B) присутствуют единицы (1). Т.е. такое чувство, что DS2413 работает не как ключ, а как сенсор. Соответсвенно и выходы микросхемы (выводы 4 и 6) работают не как "OUT", а как "IN".
Почему так происходит, непонятно пока...

2012-03-02 17:20:12 | Дмитрий
Провёл 3 эксперимента.
Эксперимент 1 (отрицательный): пробовал писать в некэшируюмую область (.../uncached/3A.xx.../PIO.A). Ключ так же вываливался из сети, как и раньше. Датчики температуры продолжали функционировать нормально. Самое интересное, что DS2413 комманду на переключение (в данном случае на включение) всё же принять успевала, но сразу же пропадала из сети. Лечилось только полным отключением (физическим) модуля от сети и повторное включение через некоторое время, необходимое, видимо для разряда конденсатора.
Эксперимент 2 (положительный): попробовал отключить выхода (выводы 4 и 6) микросхемы DS2413 от оптрона. Всё заработало. Модуль стал нормально воспринимать комманды на включение и выключение при работающих от нормального питания термодатчиках DS18B20.
Эксперимент 3 (положительный): попробовал использовать термодатчики DS18B20 на паразитном питании при подлюченных выходах DS2413 к оптрону (штатный режим работы). Это также дало положительный результат, модуль нормально воспринимал комманды на включение и выключение.
Т.о. проблема приходит по шине питания или стабилизации. Это единственное "место" где завязаны модули: питание для термодатчиков DS18B20 и питание для силовой части модуля на DS2413. Но я никак не могу понять где проблема-то? Ведь по-отдельности всё работает. Где же вяжется/садится шина питания (или шина данных)? У кого какие мысли по этому поводу. Как решить данную проблему? Очень не охота переходить на паразитное питание...

2012-03-02 09:55:12 | Дмитрий
Поискался по форуму, погуглил, но ответов на свои вопросы так и не нашёл... Может у кого из участников форума была похожая ситуация с "отваливанием" ключей на DS2413?
Версия owfs: 2.8p11, версия ОС: FreeBSD 8.2-RELEASE amd64.
Подскажите, пожалуйста в какую сторону "рыть"? Аппаратная эта проблема или программная?
С точки зрения правильности сборки схем как термодатчиков, так и ключей - проблем нет. Проверял тестером и визуально на несколько раз. Да и схемы-то сами по-себе не сложные (один в один взятые с Бенукса). Питание +12 В для термодатчиков и силовых частей ключей взято с компьютерного БП.
Спасибо всем, кто откликнется.

2012-03-01 21:00:50 | Andrey_B
Что-то похожее, кажется, обсуждалось на нашем форуме. Поищите.
А еще попробуйте старые версии owfs. Например, 2.7p32.

2012-03-01 16:29:16 | Дмитрий
Здравствуйте, Андрей!
Собрал несколько температурных датчиков на DS18B20 (с нормальным, не паразитным питанием) и силовых ключей на DS2413. Схемы - один в один, как на Бенуксе. Столкнулся со следующей проблемой: по отдельности всё работает и термодатчики и ключи. Но вместе - ни вкакую ... Пытаюсь переключить ключ - он переключается, но "отваливается" (исчезает из структуры файловой системы). В чём может быть проблема? Каким образом термодатчики (не с паразитным питанием) и ключи могут влиять друг на друга?

2012-02-20 22:13:35 | Andrey_B
Да

2012-02-20 20:24:16 | Артем
Здравствуйте. На схеме указано 2 провода для 1-wire (data и gnd) и 2 провода для питания 12в (+12 и -12), но в модуле есть только одна земля. Надо объединить -12в и GND от 1-wire перед модулем? Если используется внешний источник питания поступать так же?

2012-02-02 04:51:11 | Алексей
Здравствуйте. Позвольте поклянчить у вас рисунок платы именно этого двухканального модуля. У меня он есть но только размером поболее, а хотелось бы его также как и у Вас уместить в телефонную розетку!
Заранее большое спасибо!

2012-01-07 22:52:11 | Andrey_B
Андрей, как вы сами понимаете "переноски" бывают разными. В некоторых вся стабилизация - это один конденсатор. Мне не доводилось использовать такие переноски, которые бы были снабжены симисторами или реле, но не имели какого-либо интерфейса. Я видел в продаже "переноски", управляемые по Ethernet, но им 1-wire само собой не нужен.

2012-01-07 18:12:23 | Андрей
Доброе время суток!

Я вот неоднократно встречал в магазинах бытовой техники различные "умные"удлинители 220В. Со стабилизаторами напряжения, счетчиками электроэнергии, предохранителями. Не доводилось ли Вам сопрягать такие переноски с электронными ключами, подобными DS2413.
Ввиду "умности" переносок, возможно получится взять от них и питание 12В и использовать их коммутационные ключи так, чтобы получить включаемую(выключаемую), переноску управляемую по 1wire без дополнительных источников питания?

2011-12-25 15:51:16 | Andrey_B
Виталий, ответ на ваш вопрос есть на нашем форуме. Поищите темы по поводу бистабильного (импульсного) реле.

2011-12-25 15:44:37 | Виталий
Andrey_B может ли данное устройство использовать совместно с обычным выключателем.
Т.е. ситуация следующая: вкл свет выключателем, а выкл нужно устройством и что потом произодет если выключатель перевести в положение выкл.

2011-12-04 14:26:22 | Александр
Все уже в порядке, моргали светодиоды, оказалось просто с блока питания не ту землю взял.
Спасибо за модуль, все работает.

2011-12-04 14:01:51 | Andrey_B
Вы говорите о моем модуле или аналоге?
Сообщите следующее:
Какие именно лампы подключены?
Лампы моргают на одном канале или на обоих?
Как ведут себя светодиоды. Просто горят или тоже моргают?
Есть ли возможность проверить точное напряжение питания модуля?

2011-12-04 12:43:03 | Александр
Подключил модуль, лампочки не горят а мигают.

2011-10-11 16:42:47 | mef-t
Метод тыка, если буквально, и без обесточивания действительно лучше не применять.
По интересующим меня вопросам я действительно все понял, большое спасибо.

2011-10-11 16:07:27 | Andrey_B
mef-t, вы неправильно поняли. В предыдущем сообщении я нарисовал элементарнейшую принципиальную схему включения лампы любым выключателем.
Относительно модуля, то центральный контакт клеммы - это контакт от источника электроэнергии (не важно, фаза или ноль), а два соседних контакта - контакты к потребителям. Если говорить применительно к схеме, то на центральный контакт вешается провод от фазы розетки, а любой из крайних - к лампе. Двухканальность подразумевает управление двумя нагрузками независимо.
Да, метод тыка в области напряжения 220В может дорого вам стоить. Подумайте.

2011-10-11 15:35:46 | mef-t
Если я правильно понял, то 1 и 2 это Нагрузка Канал А и Нагрузка Канал B. Красная стрелка (или промежуточный контакт) для чего? или же если это второй контакт, для чего Канал B?

2011-10-11 15:04:17 | Andrey_B
mef-t, в вопросе недостаточно информации для ответа.
Откуда у вас идет этот двухжильный провод? Непосредственно от лампы? Тогда откуда там фаза и ноль?
Смотрите, чтобы загорелась обычная лампа накаливания на 220В нужно ее, грубо говоря, воткнуть в розетку:
Фаза ---------- Контакт лампы
Ноль ---------- Контакт лампы
Для лампы накаливания непринципиально где фаза в розетке, а где ноль.
Теперь мы подключаем модуль:
Фаза ---12---- Контакт лампы
Ноль ---------- Контакт лампы
Цифрами 12 помечены 1 и 2 контакт модуля. Модуль ставится в разрыв.
По большому счету не принципиально в разрыв фазы или в разрыв ноля.
Когда модуль выключен, электрической цепи не образуется и контакт лампы не подключен к фазе. Когда модуль срабатывает, электрический ток пойдет по цепи и лампа загорится. Это я как чайник чайнику.

2011-10-11 12:52:28 | mef-t
Добрый день. Заинтересовался "умным домом". Попав к Вам, стал планировать подобную прелесть у себя в квартире. Основной интерес вызывает управление светом. Но в электрике, я хуже, чем чайник. Боюсь, я сейчас задам самый глупый вопрос из тех что звучали, но если не задать, то я так и не получу ответа.
У меня есть 2х-жильный провод для подключения лампы. 1 - фаза, 2 - нейтраль. Куда какую жилу прикручивать?

2011-10-11 12:00:56 | Илья
Скажите пожалуйтса номинал всех элементов и полную схему где можно посмотреть.

2011-05-19 02:05:32 | Andrey_B
Александр, рассчитать максимальную мощность сложно. Максимальный ток, при котором работает симистор 12А. Это более 2,5кВт. Но при этом будет выделяться значительное количество тепла. Корпус модуля просто начнет плавиться. Для того, чтобы подключать к модулю мощные нагрузки необходимо выносить симистор из модуля и крепить к нему соответствующий радиатор. Вы можете самостоятельно провести испытания, подключая нагрузки выше 350Вт и наблюдая за температурой корпуса симистора. Рабочая температура симистора более 100 градусов. Что касается реле, то ресурс их очень велик - сотни тысяч срабатываний. Можно подобрать очень тихие модели. Работаю десятки лет.

2011-05-17 20:40:55 | Александр
Не подскажите, как рассчитывалась максимальная мощность для этого ключа? Можно ли к нему подсоединить нагрузку на 350 Вт. И какие можно внести модификации, чтобы подключить 600 Вт? (для управления теплым полом, нужно включать / выключать достаточно часто, чтобы поддерживать нужную температуру, поэтому механическое реле не подойдет)

2011-05-05 21:35:47 | stpavel
Serega, https:/github.com/dustin/arduino-2406 , /www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1236262942

2011-05-05 16:32:42 | Serega
Привет! Нужно исполнительное устройство, работающее по шине 1Wire. Но такое, которое будет совместимо с платой Ардуино. На этой плате есть поддержка 1wire датчиков температуры. Если есть что предложить, напишите на почту.

2011-03-11 15:41:54 | Александр
Не подскажите, а есть ли возможность купить у вас компоненты самовывозом в Москве? Почта в моей подмосковной деревне работает из рук вон плохо, уже потеряли пару посылок, не говоря уж о тормозах.

2011-02-26 16:28:43 | Павел
Заказал данный компонент у вас на сайте. Получил довольно оперативно, спасибо! Буду экспериментировать. Когда появится на заказ мастер сети?

2011-02-22 20:54:41 | ИгорьД
Спасибо, я уже подтянул схемы, платы и не только с benuks, нужна двухканальная нерелейная схема, можно и с меньшей нагрузкой

2011-02-22 07:08:13 | stpavel
Игорь , посмотрите на benuks.ru, там есть подобные схемы

2011-02-21 09:35:42 | ИгорьД
Хочу сам сделать такое устройство, можете дать схему,плату?

2010-10-22 13:28:07 | Andrey_B
Игорь, такие модули планируются, но все будет зависеть от доступности компонента DS2406P

2010-10-22 13:15:46 | Игорь
У Вас в продаже будет такой модуль??

2010-10-22 12:06:45 | Andrey_B
Игорь, данный модуль предназначен только для управления силовой нагрузкой с напряжением 220В. Этот модуль нельзя использовать для определения состояния кнопочного выключателя. Для этой задачи требуется похожий модуль, но немного с другой схемотехникой.

2010-10-22 12:02:51 | Игорь
Добрый день, подскажите пожалуйста, как к данному модулю подключить кнопочный выключатель и как определять его состояние?

2010-10-14 11:37:25 | Andrey_B
s0me, с моей точки зрения ничего проще, но в то же время надежнее, гибче и мощнее, чем owfs нет. Этот пакет должен работать с указанными вами модулями.

2010-10-14 01:04:32 | s0me
Подскажите, планируется использовать схему со странички /www.benuks.ru/oborud.html (Розетка с интерфейсом 1-Wire) и Адаптер для COM-порта "облегчённый" (/www.benuks.ru/walpers/adapter9097u.jpg). Вопрос: можно ли управлять этой розеткой через owfs? А вообще, можно ли найти простейшую программу,через которую можно включить и выключить нагрузку? (такая "бедность" выбора обусловлена трудностью нахождения компонентов)

2010-07-08 18:38:32 | Олег
Подскажите, когда компонент будет доступен для заказа?

2010-05-17 17:08:00 | Andrey_B
Алексей, распиновка разъемов у различных устройств может быть абсолютно разной. Нужно подключать все устройства согласно схемам так, чтобы питание не попадало на землю или данные. На паразитном питании модуль будет виден в сети, светодиоды будут слабо загораться, но этого питания недостаточно, чтобы срабатывали электронные ключи силовой нагрузки.

Коммутация 12В для данного схемотехнического решения не является штатной ситуацией.
При коммутации 12В переменного тока работа возможна (но не гарантируется), так как неизвестно достаточно ли будет этого напряжения для открытия симистора. Кроме того, возможно будет ощутимая потеря напряжения.
При коммутации 12В постоянного тока работа невозможна, так как даже если симистор и откроется, то выключить его электронным ключом будет в принципе нельзя.
В целом теоретически возможна разработка модуля для коммутации любого напряжения или тока, но это будет другая принципиальная схема и другие элементы.

2010-05-17 10:39:46 | Алексей
Нагрузка должна быть обязательно переменного тока? Будет ли работать устройство если в качестве нагрузки использовать электромагнитный клапан на 12 вольт постоянного тока?

2010-05-15 11:43:33 | Алексей
Вопрос как правильно подключить внешнее питание? +12 вольт с блока питания компьютера подключаем на 2-й контакт, а ""землю" с блока питания? Если ее подключать к 4-му контакту, то согласно схеме адаптера со страницы /www.msevm.com/main/therm/ds18b20.htm мы напрямую соединим линию RXD com-порта компьютера с его землей. Не совсем понятно ...

А вот без подключения внешнего питания ключ на DS2413 работает с указанным в ссылке адаптером, правда без внешней нагрузки 220 В, но определяется в управляющей программе, и даже включаются-отключаются светодиоды на корпусе.

2010-04-25 19:21:56 | Михаил
Где вы покупаете компоненты 1-wire? Пытаюсь разобраться и сделать сам. На rtcs.ru DS2413 нету :(

2010-02-17 18:51:03 | Andrey_B
Теоретически, указанный по ссылке "мастер" должен работать с модулем, но лично я подобную схему не пробовал.

2010-02-17 18:45:58 | Andrey_B
Термометр DS18B20 (в исполнении TO-92) имеет 3 ножки: GND (земля), DQ (данные), Vdd (питание).
Соответственно, GND нужно соединять с контактом 4 (земля) модуля на базе DS2413, а DQ с контактом 3 (данные) модуля.
Нельзя соединять "голый" датчик с питанием модуля, так как на контакте 2 содержится 12В, а для питания датчика DS18B20 необходимо 3В-5,5В. Если датчик расположен ближе чем 100 метров от модуля, то он будет работать на паразитном питании. Для этого нужно ногу Vdd датчика соединить с ногой GND. То есть для соединения датчика без обвязки с модулем нужно использовать только 2 провода.

2010-02-16 07:28:06 | Алексей
Будет ли работать в качестве мастера сети 1-ware для данного модуля устройство, использующееся для сопряжения датчика DS18B20 c ПК? Вот такого типа: /www.msevm.com/main/therm/ds18b20.htm

2010-02-16 07:22:04 | Алексей
С термометра 18B20 выходят 2 провода: DQ и GND. К каким контактам входных гнезд модуля на DS2413 подключать эти провода?

2010-02-12 22:21:48 | alexlp
Скажите, а принципиалки от этого устройства нет?

2009-12-24 10:40:39 | Andrey_B
Если Вы подключали модуль к мастеру, значит изучали Datasheet (инструкцию) к DS9490R. Необходимо в любом случае обязательно тщательно изучить распиновку контактов в разъеме DS9490R, так как это крайне важно для функционирования сети. Так вот в DS9490R нет 12В, а есть только 5В, о чем четко говорится в datasheet'е. 5В достаточно для того, чтобы компонент DS2413, который установлен в модуле, был виден в сети 1-Wire. Этого также достаточно чтобы зажечь светодиод, но этого недостаточно чтобы сработал "силовой ключ". 12В можно взять с блока питания компьютера или с внешнего блока питания. 5В в разъеме мастера лучше в таком варианте не трогать.

2009-12-23 23:33:45 | Владимир
не понимаю что не так... подключаю к мастеру (использую 4 жилы) к силовому ключу, активирую 1 канал (горит 1-ый светодиод), далее нагрузку. Ан нет, не работает! Скажите 12В через мастер не передается? Или раз светодиод горит, то 12В не нужны?

0000-00-00 00:00:00 |