Powoli wracam do pomysłu zbudowania własnego systemu automatyki domowej.
Priorytetowe znaczenie ma dla mnie bezpieczeństwa, dlatego też każdy dłuższy kabel wychodzący z PCB musi posiadać galwaniczną izolację. Nie stanowi to wielkie problemu w przypadku wyjść sterujących oświetleniem (przekaźniki i optotriaki/triaki) oraz wejść czytających stan włączników, czujek PIR itp. Tutaj przełączanie jest na tyle wolne, że wystarczą zwykłe transoptory. W dodatku nie pojawiają się żadne komplikacje związane ze zmianą kierunku transmisji podczas pracy układu.

Trochę bardziej kłopotliwa jest kwestia magistrali 1wire. Chciałbym podłączyć do modułu kilka termometrów DS18B20. Długość magistrali można oszacować na trochę mniej niż 10 metrów, a jeden z czujników znajdzie się poza budynkiem, w wodoszczelnej obudowie. Taka magistrala to już spora antena, w której może wyindukować się znaczące napięcie. Dlatego też w żadnym razie nie chcę tego podłączać bezpośrednio do MCU.

Czy istnieje jakiś prosty sposób odizolowania magistrali od MCU? Najlepiej, gdyby był to gotowy układ scalony, podobny do tych ISO, izolujących UART, SPI, RS485 albo CAN. Jeśli nie ma gotowego produktu, zapoznałbym się z czymś "wyrzeźbionym" np. na transoptorach. Ktoś z was spotkał się z czymś takim?

Jeśli zależy Ci na bezpieczeństwie to wiem, że to trudniejsze i droższe rozwiązanie, ale czy nie wolisz przy DS-ach dać mały uC, a dane "wrzucić" na RS-485.

--
Grzegorz...

Możesz użyć DS2480B i do tego izolowany UART z izolowanym zasilaniem. Jest też taki scalak na I2C o symbolu DS2482-101 i do tego należy dorzucić układ ADM3260 lub podobny. Zaletą tych mostków UART-1-Wire i I2C-1-Wire jest odciążenie mikrokontrolera.
Możesz też rzucić okiem na: http://www.maximintegrated.com/en/app-n ... vp/id/3754

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia

Moze cos takiego?
http://www.analog.com/en/interface-isol ... _Isolators

_________________
Podpis...

Moim zdaniem to już trochę za dużo zachodu. Zamysł jest taki, żeby główny, lokalny moduł miał połączenie ze światem za pomocą jakiejś lepszej magistrali, a potem już prostymi środkami sterował swoimi peryferiami. Chodzi o to, żeby na końcu rozgałęzień tego drzewa były elementy możliwie proste, tanie i mało awaryjne. W przeciwnym razie mógłbym przy każdej lampie zamontować moduł WiFi ESP8266 sterujący przekaźnikiem/triakiem, ale przecież nie o to chodzi, żeby każda żarówka łączyła się z Internetem.

Magistralą dla lokalnych modułów w pierwszej wersji będzie zapewne Ethernet. Jednak w kolejnych wersjach zawsze będę mógł zastosować jakieś moduły RF albo nawet WiFi - centralna "inteligencja" i tak zostanie umieszczona na jakimś CubieBoardzie albo czymś podobnym. Ona będzie odpowiedzialna za odczytywanie wszystkich danych i rozsyłanie poleceń tam, gdzie trzeba, przy pomocy odpowiedniego medium.




Hmm... Zastanawia mnie jedna kwestia odnośnie poniższego rozwiązania:



Jeśli DS2482-100 jest po prostu sprzętowym kontrolerem 1wire, który podpina się do I2C, to może dałoby się to zrobić prościej? Nie istnieje jakiś układ do izolowania I2C, który przepuszczałby jednokierunkowo SCL i dwukierunkowo SDA?

Chciałem też jeszcze zapytać o kwestię izolowanego zasilania. Oczywiście zdaje sobie sprawę z tego, że musi to być osobne źródło, nie mające galwanicznego połączenia z zasilaniem MCU i reszty elektroniki. Czy mógłbym jednak zastosować wspólne zasilanie dla wszystkich okolicznych, izolowanych urządzeń zewnętrznych? Chodzi tutaj przede wszystkim o:
1) Czujki PIR podłączone za pośrednictwem transoptorów. Zasilanie obejmowałoby samą czujkę i diodę transoptora na wejściu modułu.
2) Wspomniane termometry DS18B20 na 1wire.
3) Włączniki światła - zasilanie dla diod w transoptorach wykrywających załączenie styków włącznika.

Zgodnie z pierwotnymi założeniami zasilanie miało się brać z osobnego uzwojenia transofmratora w zasilaczu modułu.
Mogę to zrobić w ten sposób, czy też powinienem wydzielić osobne zasilanie przynajmniej dla niektóych z tych urządzeń, np. dając przetwornicę przy 1wire?

No jest tego sporo - wklikaj w gogle hasło "Bidirectional I2C Isolators" i trochę tego znajdziesz np. z układów TI lub AD. AD ma również przetwornice izolowane ale to już można na wiele sposobów zrobić.
Wcześniej ktoś ci już podał link do www.analog.com/iCoupler - brać i wybierać

Hmm... Czyli proste połączenie np. ADUM1250ARZ z DS2482S-100+ w pełni wystarczy? Zwyczajnie połączyć linie sygnałowe, bez stosowania żadnych dodatkowych buforów po drodze (jak na powyższym schemacie)? Układ jak rozumiem ma w swoim wnętrzu już wszystko, czego potrzeba do komunikacji I2C przez barierę galwaniczną? Jeśli tak, to mi dość mocno ułatwi sprawę.
Oczywiście dodanie transila na linii 1wire (tak na wszelki wypadek) w niczym nie zaszkodzi?



Co do zasilania, to planuję wykorzystać drugie uzwojenie transformatora do zasilania wszystkich izolowanych elementów (PIR-ki, transoptory włączników, interfejs 1wire). Nic nie stoi na przeszkodzie, żeby tak to zrealizować, czy może jednak lepiej zasilać je z osobnych przetworniczek?

W izolacji chodzi o to aby oprócz izolacji sygnałów izolować też galwanicznie zasilanie czyli ani masą ani zasilaniem dwie strony izolowane nie mogą się łączyć. Jeżeli twój transformator ma dwa izolowane od siebie napięcia wtórne i do tego wytrzymują one izolację na poziomie wytrzymałości układów izolujących sygnały to tak możesz zrobić ale wątpię aby transformator spełniał taki warunek. Nie analizowałem tego układu ale moja rada taka przeczytaj karte katalogową i noty aplikacyjne tego układu który wybierzesz tam wszystko jest łącznie z poradami konstrukcyjnymi.

Jeśli transformator nie jest w stanie zapewnić tego samego poziomu izolacji, co układy na liniach sygnałowych, to jak rozumiem powinienem zainwestować w przetwornicę impulsową w formie "kostki". Czy w takim wypadku mogę użyć jednej do zasilenia wszystkiego na zewnątrz (ds18b20, PIR-ki, diody transoptorów izolucjacych wejścia PIR-ki i włączniki światła), czy też przynajmniej dla niektórych powinienem wydzielić osobne przetwornice?

Tu chodziło o izolację pomiędzy uzwojeniami wtórnymi, która z racji tego, że są już niższe napięcia nie musi mieć takiej izolacji jak pomiędzy uzwojeniem pierwotnym, a wtórnym (np. 4kV/60s). Może taniej wyjdzie zastosować osobny transformator. Nie podałeś ile prądu pobiera czujka PIR. Przetworniczki izolowane DC/DC mają małe moce (1-3W). Poza budynkiem powinieneś wybrać przetworniczki z izolacją 3kV. Warto czasem się zastanowić czy nie lepiej ich użyć zamiast scalonych izolatorów z wbudowaną przetwornicą, które to z racji miniaturyzacji mogą być droższe niż zestaw przetworniczka + izolator bez wbudowanej przetwornicy.

_________________
Dragonus Cracovus: Biomagia