ऑप्टिकल आइसोलेटेड सिंगल वायर कम्युनिकेशन: 4 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

हैलो, एक मछलीघर परियोजना के लिए मुझे एक लंबे विद्युत तार की आवश्यकता थी जो:

• डिवाइस को बिजली की आपूर्ति
• संचार की अनुमति दें

अन्य

• करंट और वोल्टेज कम है
• तार +/- 3 मीटर लंबा है
• धीमा डेटा स्थानांतरण
• द्विदिश संचार, आधा द्वैध
• डिवाइस में सीमित जगह
• विद्युत अपघटन

संचार 2 उपकरणों के बीच है। डिवाइस डिजिटल पिन का उपयोग करके एक Arduino, रास्पबेरी PI या अन्य डिवाइस हो सकता है।

चरण 1:

कुछ सेंसर, जैसे DS18B20, बिजली की आपूर्ति और किसी अन्य डिवाइस के साथ संचार करने के लिए 3 तारों का उपयोग करते हैं। इस परियोजना में तारों के निम्नलिखित कार्य हैं:

• +5वी
• ज़मीन
• डेटा (0 / +5वी)

नेट पर कुछ खोज करने के बाद मुझे कुछ आसान नहीं मिला जिसे आसानी से कार्यान्वित किया जा सके। अधिकांश सेटअप कुछ चिप्स और प्रोटोकॉल पर आधारित होते हैं जिनमें बहुत सारे विकल्प होते हैं जिनकी मुझे आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि मुझे कुछ अच्छे उदाहरण मिले जिन्हें मेरी ज़रूरतों के अनुकूल बनाया जा सकता है जैसे:

• एनएक्सपी, एएन२३४२, https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN23…। चित्र 5
• एम्सा, https://www.esacademy.com, क्या मैं अपनी I2C बस की गैल्वेनिक डिकूपिंग कर सकता हूं?
• एंबेडेड, https://www.embedded.com/print/4025023, चित्र 1

लचीला होने के लिए मैंने एक सर्किट बनाने, मानक/सामान्य भागों का उपयोग करने, एक साधारण प्रोटोकॉल प्रोग्राम करने का निर्णय लिया। नोट: क्योंकि इस परियोजना का उपयोग किसी अन्य परियोजना में किया जाता है, मैं सर्किट के निर्माण और परीक्षण कार्यक्रम की प्रोग्रामिंग की व्याख्या करूंगा। अपने स्वयं के प्रोजेक्ट के लिए इसका उपयोग करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें, आपको अपनी आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त प्रोटोकॉल बनाने की आवश्यकता है।

चरण 2: पार्टलिस्ट

• बिजली की आपूर्ति +5V
• 3 कंडक्टरों के साथ लचीले घरेलू बिजली के तार
• परफोबार्ड 5x7cm
• 2x रोकनेवाला 470Ω
• 1x रोकनेवाला 680Ω
• 2x रोकनेवाला 1kΩ
• 2x डायोड (जैसे 1N4148)
• 2x ऑप्टोकॉप्लर EL817
• एलईडी
• पिन हैडर महिला 2 पिन
• पिन हैडर महिला 3 पिन
• पिन हैडर महिला 4 पिन
• गोल हैडर महिला 6 पिन
• गोल हैडर महिला 4 पिन

इसके अलावा कुछ उपकरणों की जरूरत है: चिमटी, कटर, वाइस, सोल्डरिंग आयरन, विक, स्टैंड।

कैसे मिलाप करें:

सुरक्षा जोखिमों से अवगत रहें और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरणों का उपयोग करें।

चरण 3: योजनाबद्ध

योजनाबद्ध की व्याख्या:

सीमित स्थान के कारण, योजनाबद्ध का दाहिना भाग 2 डिवाइस के साथ मशीन में रखा गया है। योजनाबद्ध का बायाँ भाग बल्क है और डिवाइस 1 द्वारा संचालित होता है। डेटा कंडक्टर के बाईं और दाईं ओर के बीच।

• दाईं ओर डिजिटल "आउट" एक डायोड द्वारा सुरक्षित है।
• ऑप्टोकॉप्लर "आउट" एक डायोड द्वारा सुरक्षित है।
• करंट को सीमित करने के लिए ऑप्टोकॉप्लर्स "IN" और "OUT" के पिन 1 के सामने एक रेसिस्टर होता है।
• ऑप्टोकॉप्लर्स का पिन 2 जमीन से जुड़ा है
• पिन 3 एमिटर को एक रेसिस्टर के साथ ग्राउंड किया गया है
• पिन 4 कलेक्टर को बिजली की आपूर्ति की जाती है

डेटा ट्रांसफर की कल्पना करने के लिए एक एलईडी डेटा लाइन से जुड़ा होता है। रोकनेवाला मान एलईडी और वांछित चमक पर निर्भर करता है। चेतावनी: यदि रोकनेवाला मान बहुत कम है, तो बहुत अधिक करंट डिवाइस 2 से पिन आउट हो जाएगा या ऑप्टोकॉप्लर "IN" सही ढंग से संचालित नहीं होगा।

तालिका देखें:

• यदि "OUT1" या "OUT2" "हाई" है, तो डेटा लाइन +5V होगी।
• यदि "OUT1" या "OUT2" "LOW" है, तो डेटा लाइन 0V होगी।
• पिन "IN1" या IN2 पर डेटा लाइन का मान पढ़ा जा सकता है।

फ़्रिट्ज़िंग में परफ़ोबार्ड पर भागों का लेआउट निर्धारित किया जाता है। डायोड और प्रतिरोधक लंबवत स्थित हैं, पीले, नारंगी और लाल रेखाएं देखें। नीली रेखाएं परफोबार्ड के नीचे संवाहक हैं।

चरण 4: प्रोग्रामिंग

यह जांचने के लिए कि क्या सर्किट काम कर रहा है, आप संलग्न कार्यक्रमों का उपयोग कर सकते हैं।

डिवाइस 1 मास्टर है और इसे अंतिम रूप से संचालित किया जाना चाहिए। यह बिट्स का एक निश्चित क्रम भेजेगा। पहले 8 स्टार्टबिट्स पर, 1 स्टॉपबिट और फिर एक सीक्वेंस "ऑन" और "ऑफ"।

डिवाइस 2 गुलाम है और इसे पहले संचालित किया जाना चाहिए। कार्यक्रम डेटालाइन पढ़ना शुरू कर देगा। जब 8 स्टार्टबिट पढ़े जाते हैं। प्रोग्राम बिट्स को रिकॉर्ड करना शुरू कर देगा। जब 8 बिट रिकॉर्ड किए जाते हैं तो प्रोग्राम बिट्स को वापस कर देगा।

डेटास्वैप के दौरान डिवाइस पर "ऑन" और "ऑफ" बिट्स को ब्लिंकिंग एलईडी और एलईडी (पिन 13) द्वारा मॉनिटर किया जा सकता है।

जब आपकी सोल्डरिंग ठीक हो जाती है और प्रोग्राम लोड हो जाते हैं, तो आप वीडियो में एलईडी के समान एलईडी की ब्लिंकिंग देखेंगे।

(सर्किट को छोटा करने से बचने के लिए, नंगे धातु कंडक्टरों को एपॉक्सी के साथ लेपित किया जा सकता है)