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如何使用 1-Wire 通信有效地連接到物聯網端點中的傳感器

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

資料介紹

雖然物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT) 端點通常具有本地化控制區域，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。這增加了布線的復雜性，從而增加了配置和維護成本，尤其是隨著距離的增加。雖然物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT) 端點通常具有本地化控制區域，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。這增加了布線的復雜性，從而增加了配置和維護成本，尤其是隨著距離的增加。本文將向開發人員展示如何使用本文將向開發人員展示如何使用Maxim IntegratedMaxim Integrated的 1-Wire 協議，僅使用一根電線和地線即可經濟高效地連接到物聯網傳感器。它將討論 1-Wire 協議的優勢，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據。然后，它將介紹一種將 1-Wire 信號轉換為 SPI 或 I2C 的橋接器件，以及一個帶有軟件的開發套件，以幫助設計人員入門。的 1-Wire 協議，僅使用一根電線和地線即可經濟高效地連接到物聯網傳感器。它將討論 1-Wire 協議的優勢，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據。然后，它將介紹一種將 1-Wire 信號轉換為 SPI 或 I2C 的橋接器件，以及一個帶有軟件的開發套件，以幫助設計人員入門。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 網絡的擴展旨在提高系統和制造流程的效率，同時擴展功能。這涉及使用傳感器收集數據。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 網絡可能會在一個房間內以及整個建筑或設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、通風和空調 (HVAC) 管道中。安全系統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 網絡的擴展旨在提高系統和制造流程的效率，同時擴展功能。這涉及使用傳感器收集數據。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 網絡可能會在一個房間內以及整個建筑或設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、通風和空調 (HVAC) 管道中。安全系統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。制造和傳送帶系統也越來越多地使用傳感器進行過程監控和數據記錄，以分析如何通過提高系統效率來節省能源，同時提高安全性。制造和傳送帶系統也越來越多地使用傳感器進行過程監控和數據記錄，以分析如何通過提高系統效率來節省能源，同時提高安全性。這些應用中最常見的傳感器是環境傳感器，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 (MEMS) 加速度計、MEMS 陀螺儀和振動傳感器。微型化和 MEMS 技術的進步導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。當連接到這些簡單的傳感器時，構建整個 IoT 或 IIoT 端點或子節點來僅對溫度進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。這些應用中最常見的傳感器是環境傳感器，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 (MEMS) 加速度計、MEMS 陀螺儀和振動傳感器。微型化和 MEMS 技術的進步導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。當連接到這些簡單的傳感器時，構建整個 IoT 或 IIoT 端點或子節點來僅對溫度進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。