单线串行总线承载隔离电源和数据
接口电路使用达拉斯半导体1-wire串行总线在主机（mcu）和传感元件之间提供隔离电源和双向通信。
医疗和工业应用通常需要 2500vac 或更高的电气隔离，以确保患者和设备操作员的安全。隔离栅不仅向传感元件传输电源，还向该元件传输数据或从该元件传输数据。每个跨越屏障的数据信号都需要隔离，因此在这些应用中，通常通过选择串行总线而不是并行总线来节省成本。串行总线包括 spi、i2c和达拉斯1-wire总线。
达拉斯半导体1-wire仅需一条数据线（加地）即可实现双向通信。由于光隔离器是单向器件，典型的1-wire应用需要两个光电器件，数据流的每个方向一个。（spi和我2c 应用程序至少需要三个光学器件。1-wire总线还可以在其“寄生电源模式”下传输电力。隔离式转换器为传感元件供电。因此，大多数1-wire设计需要两个光电器件作为数据接口，一个光电器件用于隔离电源的反馈，一个变压器用于隔离电源。
图1所示电路采用隔离式变压器驱动器（u1）和单个光耦合器实现，最大限度地减少了隔离所需的元件数量，同时保持了双线尾纤设计（数据加接地至1-wire检测元件）。u1提供隔离和伪稳压电源，同时使主机能够通过隔离接口将数据传输到1-wire器件。在接收数据路径中定位单路光电允许主机接收来自1-wire器件的隔离数据。
图1.该接口电路采用达拉斯半导体1-wire串行总线，在主器件（mcu）和传感元件之间提供隔离电源和双向通信。
请注意以下杂项观察结果：
u1 和变压器 t1 在 v 下产生约 4.0v 的电压伊索尔节点（原理图的右上角）。
d1和d2为次级变压器实现半桥整流器。
fs 和 v 之间的连接抄送在 u1 上，使该设备以标称 860khz 切换。
电容c2滤除输出，并在正循环之间保持输出电平。
r1 用于对电容器 c2 放电。
dq节点上的电压电平满足ds18b20数据资料中规定的直流要求。但是，该电路的功能未通过ds18b20或任何其他1-wire器件进行测试。
主微控制器（mcu）通过调节u1的sd引脚的开启和关闭，将数据传输到1-wire器件。当数据传输时，u1通常导通并为1-wire器件供电，因此1-wire器件的逻辑电平为高电平。此时visol节点约为4.0v。
为了启动通信，mcu 通过强制 sd 为高电平、关闭 u1 来置位复位脉冲。u1关断时，visol处的电压降至1-wire器件的逻辑低电平。您应该选择 r1、r2、r3 和 c2，以使 visol 在不到约 5μs 的时间内降至逻辑低阈值 （0.8v） 以下。 （请注意，使用 r1 = r2 = 1.00k、r3 = 2.00k 和 c2 = 4.7nf 为测试提供了一个起点，但最终值取决于所选的光电。当u1处于活动状态时，这四个值不得使visol降至1-wire器件的2.4v逻辑高门限以下。
为了使mcu从1-wire器件接收数据，光电（u3）由visol电平或1-wire器件（dq）的数据引脚调制。当 u1 亮起时，u3 中的 led 亮起，从而强制 rx 变低。当1-wire器件将dq拉低时，led熄灭，rx变为高电平。当 u1 关闭时，rx 也会变高，从而导致 visol 掉落并关闭 led。（mcu的tx和rx逻辑与1-wire器件的tx和rx逻辑相反。
因此，单个光电器件、变压器和达拉斯半导体1-wire串行链路在mcu和精密1-wire温度计之间形成隔离的传感器接口。通过将布线和元件成本降至最低，该电路支持大批量医疗和工业应用。
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达拉斯半导体1-wire仅需一条数据线（加地）即可实现双向通信。由于光隔离器是单向器件，典型的1-wire应用需要两个光电器件，数据流的每个方向一个。（spi和我2c 应用程序至少需要三个光学器件。1-wire总线还可以在其“寄生电源模式”下传输电力。隔离式转换器为传感元件供电。因此，大多数1-wire设计需要两个光电器件作为数据接口，一个光电器件用于隔离电源的反馈，一个变压器用于隔离电源。
图1所示电路采用隔离式变压器驱动器（u1）和单个光耦合器实现，最大限度地减少了隔离所需的元件数量，同时保持了双线尾纤设计（数据加接地至1-wire检测元件）。u1提供隔离和伪稳压电源，同时使主机能够通过隔离接口将数据传输到1-wire器件。在接收数据路径中定位单路光电允许主机接收来自1-wire器件的隔离数据。
图1.该接口电路采用达拉斯半导体1-wire串行总线，在主器件（mcu）和传感元件之间提供隔离电源和双向通信。
请注意以下杂项观察结果：
u1 和变压器 t1 在 v 下产生约 4.0v 的电压伊索尔节点（原理图的右上角）。
d1和d2为次级变压器实现半桥整流器。
fs 和 v 之间的连接抄送在 u1 上，使该设备以标称 860khz 切换。
电容c2滤除输出，并在正循环之间保持输出电平。
r1 用于对电容器 c2 放电。
dq节点上的电压电平满足ds18b20数据资料中规定的直流要求。但是，该电路的功能未通过ds18b20或任何其他1-wire器件进行测试。
主微控制器（mcu）通过调节u1的sd引脚的开启和关闭，将数据传输到1-wire器件。当数据传输时，u1通常导通并为1-wire器件供电，因此1-wire器件的逻辑电平为高电平。此时visol节点约为4.0v。
为了启动通信，mcu 通过强制 sd 为高电平、关闭 u1 来置位复位脉冲。u1关断时，visol处的电压降至1-wire器件的逻辑低电平。您应该选择 r1、r2、r3 和 c2，以使 visol 在不到约 5μs 的时间内降至逻辑低阈值 （0.8v） 以下。 （请注意，使用 r1 = r2 = 1.00k、r3 = 2.00k 和 c2 = 4.7nf 为测试提供了一个起点，但最终值取决于所选的光电。当u1处于活动状态时，这四个值不得使visol降至1-wire器件的2.4v逻辑高门限以下。
为了使mcu从1-wire器件接收数据，光电（u3）由visol电平或1-wire器件（dq）的数据引脚调制。当 u1 亮起时，u3 中的 led 亮起，从而强制 rx 变低。当1-wire器件将dq拉低时，led熄灭，rx变为高电平。当 u1 关闭时，rx 也会变高，从而导致 visol 掉落并关闭 led。（mcu的tx和rx逻辑与1-wire器件的tx和rx逻辑相反。
因此，单个光电器件、变压器和达拉斯半导体1-wire串行链路在mcu和精密1-wire温度计之间形成隔离的传感器接口。通过将布线和元件成本降至最低，该电路支持大批量医疗和工业应用。
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