Датчик температуры DS18B20 не хочет удлиняться

[Steave]

Здравствуйте уважаемые. Помогите!

Часы Хронотрон ЦПВ-100. Задача: удлинить провод датчика температуры на 25 метров.

В комплекте идет датчик температуры DS18B20 на метровом проводе. Чтобы не возиться с разъёмами, провод я рассек и вставил кусок витой пары 25 метров. Часы показывают 0 градусов (при неподключенном датчики показывают «---»), т.е. датчик-то часами видится. Попробовал подключить экран, тоже самое. Попробовал кусок 4 метра – РАБОТАЕТ! И причем пофиг с экраном или без. Даже через телефонную лапшу 4-жильную работает. Но только 4 метра, не больше.

Произвел замеры напряжения перед датчиком. Между GND (1) и двумя другими DQ (2) и VDD (3) стабильные 5 вольт – столько же, сколько и в районе выхода провода из часов, десятые тоже совпадают.

Почитал даташит, но уперся в свою неопытность. По даташиту понял, что если датчик не запитан от внешнего источника (т.е. не от часов, в моем случае), то VDD (3) должен быть закорочен на GND (1), но в моем случае это не так. На него подается 5В, хоть и не те же, что на DQ (2), так как эти контакты (если мереть прямо в разъеме на часах) не закорочены и напряжение отличается десятыми вольта.

Попробовал запитать датчик от внешнего источника, отключив VDD (3) от часов и подав на него 5В от лабораторного БП. Безуспешно.

В даташите сказано, что без внешнего питания даже при использовании телефонной лапши можно на 100 метров удлиняться.

Куда копать?

Всем признателен за ответы.

Datasheet DS18B20.pdf

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[korsaj]

https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/guidelines-for-reliable-long-line-1wire-networks.html

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Steave]

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Станислав]

Попробуйте уменьшить номинал подтягивающего резистора.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Steave]

Я так понял, он SMD и впаян в плату. На фото в первом посте чуть выше белого разъема между 1 и 2 пином.

[Станислав]

Не нужно выпаивать, определите номинал и добавьте параллельно еще один между выводом данных и питанием.

[Steave]

@korsaj В общем, у меня эта страница не открывается. Но из ссылки, что Вы скинули я взял фразу "guidelines-for-reliable-long-line-1wire-networks", забил ее в поисковике и получил некий-pdf документ на английском из которого понял, что контакты GND (1) и DQ (2) нужно подключать одной витой парой (например, синий + сине-белый). Так?. Оригинальный текст такой: It is recommended to use data cable (Cat5e, Cat6 or Cat7). Use the same twisted pair for both GND and DQ (data). DQ and GND should be connected using a single twisted pair so the data signal is twisted together with GND.

Что делать с оставшимся контактом? Он же просто питание? Любой свободной парой?

@Станислав а, ну ясно. Эт можно. На какие номиналы ориентироваться? Ну, я имею в виду, когда узнаю (а я узнаю) номинал существующего резюка. Часы просто сейчас не рядом (на работе).

[Станислав]

Опытным путем, только старайтесь очень маленькое не делать, 3.3кОм, должно помочь.

[КЭС]

Попробуйте подключать через витую пару (UTP, FTP): допустим, синяя и красная. Тогда бело-синий и бело-красный с обеих сторон кабеля соединить вместе - это будет "общий", красный - плюс питания, синий - дата. Еще не помешает конденсатор микрофарад 10 на провода питания непосредственно у датчика. У меня так работает на 30 метров много лет. И про подтяжку тоже дельный совет.

[Steave]

@КЭС Наткнулся на это

https://mk90.blogspot.com/2011/04/1-wire.html

Тут в общем и говорится про то, что земляные от каждой пары вместе. Но земля и на экран вешается. А я как раз экранированный провод заложил.

[Просто зашёл]

Датчик к витой паре подключается таким вот образом…

Спойлер

Обратите внимание на провод GND в другой паре со стороны датчика весит в воздухе… это сделано для снижения наводимых помех…

Ну и дополнительный резистор и конденсатор со стороны датчика подбирается как справедливо писали выше.

[Lexter]

7 часов назад, Steave сказал:

Задача: удлинить провод датчика температуры на 25 метров.

Кроме качественного соединения, надо внимательно посмотреть сигналы на соответствие даташиту. Во-первых, времена надо выдерживать точно. Во-вторых, чтобы никакого "звона" на фронтах. При больших длинах сигнальных линий, для DS18B20 фронты лучше даже завалить до 20-50 нс. Но не больше, иначе гарантированы сбои.

Искажения сигнала при такой длине кабеля получить очень легко, так как получается уже "длинная линия". Волновое сопротивление витой пары около 120 Ом. При нагрузке на резистор даже 1 кОм никакого согласования линии и близко нет. Можно применить "последовательное согласование" - резистор 20-50 Ом последовательно с линией данных.

Вот почитайте в популярном изложении.

Изменено 4 апреля пользователем Lexter

[O5-14]

@korsaj @Steave Guidelines for Reliable Long Line 1-Wire Networks.doc

 

[Lexter]

@O5-14 , неизвестный автор этой статьи практически всё правильно написал про требования к интерфейсу и способы улучшения со стороны Мастера, но забыл одну простую вещь.  Слэйв передаёт данные Мастеру по той же самой линии, причём в обратную сторону, а его выходной каскад какой есть, такой и есть. В частности, у DS16B20 нагрузочную способность не поднимешь. Определяется всё этим самым "дохлым" устройством в 1-Ware линии.

Вторая "гадость" - даже увеличить ток с DS16B20, нагрузив линию и со стороны Мастера, нельзя. Он же будет работать уже на две параллельно подключённые нагрузки - со своего конца линии и на конце на стороне Мастера. Вдвое увеличится ток - в четыре раза увеличится рассеиваемая на сопротивлении выходного каскада мощность, сильнее будет разогреваться кристалл. Датчик будет показывать уже не окружающую, а собственную температуру. А это уже не датчик...

Так что длины линии в сотни метров до датчика DS16B20 - это из области фантастики. Если очень надо, чтобы этот датчик работал на "длинную линию", надо на его плате ставить отдельный драйвер линии. Причём так, чтобы он не подогревал сам датчик. Лучше даже отнести его от датчика на 10-20 см.

Изменено 5 апреля пользователем Lexter

[Steave]

@Станислав на плате нету подтягивающего резистора! Такое вообще возможно? Схема то работает (с проводом до 4 метров).

Тот, что видно на фото оказался НЕ между GND (1) и DQ (2),  а от микросхемы на контакт DQ (2) и номинал его 470 Ом. Выпаял его, проверил.

[donec]

Как вариант используется внутренняя подтяжка в МК, которая значительно больше чем 5.1к, и поэтому на малом расстоянии работает.

Пробуй ставить резистор свой.

[Steave]

@donec @Станислав Поставил на 5,1К между контактом питания и контактом данных (между DQ (2) и VDD (3)). Так ведь? Результат 0. Т.е. датчик видится, но сигнал не передает.

Ребят, не пинайте, если туплю. Не часто, к сожалению, имею дело с подобным. Когда-то учился, но это было давно и судьба распорядилась иначе (в плане работы).

[Lexter]

6 минут назад, Steave сказал:

датчик видится, но сигнал не передает.

Покажите осциллограммы сигнала. На конце датчика и на конце контроллера. Методом "научного тыка" эту задачу можно решать до морковкиного заговенья.

[donec]

2 часа назад, Steave сказал:

а от микросхемы на контакт DQ (2) и номинал его 470 Ом

Что за микросхема, как называется?

Если получилась такая схема, то 470 Ом заменить перемычкой.

[Steave]

@donec Да, похоже, что такая схема и получается. Пока оставил без изменений.

[Steave]

@Просто зашёл @Lexter @Станислав @donec

Всем доброго времени. Большое спасибо за помощь! С вашей помощью вышел на следующие результаты:

1. Изначально подтягивающий резистор в часах не был установлен.

2. Датчик работает на проводе не длиннее 4 м

3. При установке резистора на 5,1 кОм датчик заработал с кабелем 20 м, но с кабелем 25 м отказался.

4. Вкорячил в параллель резистор на 10 кОм, тем самым уменьшив сопротивление до 3,3 кОм. 25-метровый кабель заработал! НО! Часы настроены на 50 секундное отображение температуры. Т.е. 30 секунд часы отображают время, а потом на 50 секунд отображают температуру. Так вот за эти 50 секунд температура 2-3 раза показывает неадекватные значения. Но не на долго, на секунду-две, после чего возвращается к правильному значению. С этими глюками, конечно, можно жить, но хотелось бы стабильности.

[_abk_]

Пора взять кабель с меньшей погонной емкостью.

[korsaj]

Ага, два провода с расстоянием в метр )

[_abk_]

Попробуйте метр. Потом расскажете.

Я бы начал с обычной телефонной лапши.

[Dmitriy Parfenov]

@Steave всё на витой паре пробуете?

Возьмите что-нибудь "жирное", да хоть ПВС 3*0,75. Или