Jump to content
Sign in to follow this  
  • entries
    13
  • comments
    53
  • views
    764

Параллельная работа с 1-wire

ARV

265 views

Продолжая свой полет, неожиданно сделал давно задуманную, да почему-то постоянно откладываемую на потом, штуку... А именно: параллельный опрос нескольких термодатчиков семейства DS18x20.

Дело в том, что у этих датчиков в качестве плюса технологии позиционируется обращение по уникальному адресу, что позволяет повесить на 2 провода хоть сотню датчиков и с каждым работать индивидуально. Плюс-то это плюс, да, как любой плюс, состоит из двух минусов (один вдоль, другой поперек).

Последовательный опрос несколких датчиков, хоть по адресу хоть без увеличивет общее время опроса пропорционально количеству датчиков. В частности, в моих личных играх опрос 8 датчиков последовательно затягивался почти на 100 мс. С учетом того, что примерно половина этого времени будет требовать запрета прерываний (кусочками по 65 мкс примерно), такая длительность выглядит не очень хорошо.

Кроме того, при "адресной" работе даже с тремя датчиками возникает проблема иного рода, так сказать, верхнеуровневая. Устройство должно как-то опознавать назначение каждого датчика по его адресу - этот измеряет температуру на улице, этот - в помещении, а этот - воду в системе отопления. И как вы себе представляете процесс присваивания "назначений" адресам этих датчиков? Сами по себе датчики никакой маркировки о собственном номере не имеют, т.е. на глаз их отличить невозможно. И получается геморрой. А когда датчиков восемь - геморроев на 1 человека получается слишком много...

Нет, если вы делаете для себя, то вы, конечно, можете адреса этих датчиков и вручную прописать в программу, и красочкой их пометить... А если это "на сторону" устройство? А если датчик в процессе эксплуатации выйдет из строя и потребует замены? Вот зачем пользователю все эти проблемы с сопоставлением адреса датчика и функцией устройства? С моей точки зрения - оно ему не нужно.

Альтернатива - повесить на один порт один датчик, а портов задействовать столько, сколько надо. Минус, конечно, есть, и не маленький - расход пинов микроконтроллера. Зато плюсов существенно больше. 

Во-первых, нет гемора с адресацией: любой датчик используется в режиме SKIP_ROM, потому как он единственный на своей линии. Достаточно к линии порта, ответственной за температуру на улице, подключить уличный датчик, и "соответствие" автоматически обеспечено.

Во-вторых, считывать информацию с датчиков, подключенных к одному порту, можно одновременно, т.е. по сравнению с "последовательным опросом" многократно быстрее!

Идея проста, как колумбово яйцо (правое): управляя не отдельным битом порта, а сразу всеми битами, формируются тайм-слоты чтения (при записи тоже ничто не препятствует, но это менее интересно, т.к. одновременная запись в "обычную" цепочку 1-wire датчиков возможна и так), и считывание битов из 8 линий происходит одновременно. Т.е. вместо 72 битов из одного датчика мы получаем 8х72 бита из 8-и датчиков. Накопив в отдельный массив эти 72 байта за время опроса ОДНОГО датчика, мы затем можем пройтись по этому массиву и выделить информацию каждого из восьми... Ну понятно же, что в 0-ом бите всех байтов массива будут биты из датчика с линии 0, в 1-ом бите - из датчика с линии 1 и т.д.

Поскольку обработка массива может вестись на предельной частоте микроконтроллера, длиться она будет крайне незначительное время, не смотря на кажущуюся громоздскость. В частности, в своих играх я получаю информацию с 8-и параллельно подключенных к одному порту датчиков за 12 мс (примерно) - ощутите разницу! Ровно (на самом деле нет) в 8 раз быстрее, чем традиционным способом.

Так что если интересуетесь многодатчиковыми системами контроля температуры - рекомендую.

  • Upvote 3


2 Comments


Recommended Comments

Параллельно опрашивать - красивая идея, спору нет!

Однако, температура изменяется довольно медленно, датчики инерционны, опрашивают термодатчики нечасто, поэтому что 12мс, что 100мс - никакой разницы нет.

Зато вешая все датчики на 2 провода, имеем значительную экономию этих проводов, особенно, если датчики удалены от платы сбора данных. Да, и целый порт при этом освобождается - тоже немаловажный плюс!

 

Share this comment


Link to comment
ARV

Posted (edited)

Разница между 12 и 100 миллисекунд есть, и она большая!

Например, устройство может спать практически в 10 раз дольше, т.е. в 10 раз меньше энергии потреблять - это не аргумент?

Если кроме измерения температуры устройству есть еще что делать, особенно, если надо реагировать достаточно быстро на события - разница есть?

Разумеется, придумать примеры, когда эта разница роли не играет, тоже можно. Ну так предлагаемый метод и не догма - это вариант для выбора из :) 

Плюсы и минусы подхода я изложил, не скрыл. Но прежде чем говорить о важности какого-то минуса, расскажите о том, почему не важен плюс? Т.е. почему удобство в настройке и эксплуатации менее важно, чем удобство в монтаже? 

Edited by ARV

Share this comment


Link to comment

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...