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www designelektronik de DESIGN&ELEKTRONIK 04 2021 17 Bild stock adobe com - dreamnikon alle anderen Dembowski nach Dallas Semiconducto Maker mit One-Wire embedded-Computing Raspberry Pi Sensoren am Draht Ein Raspberry Pi verfügt über eine ganze Reihe von Schnittstellen die sich für den Anschluss von Sensoren eignen Am häufigsten zum Einsatz kommen SPI und I2 C Daneben gibt es am GPIO Port eines Raspberry Pi den One-Wire seine Funktion ist unterschätzt Klaus Dembowski Wissenschaftlicher Angestellter am Institut für Mikrosystemtechnik an der TU Hamburg Der One-Wire- 1 ist im Prinzip über 20 Jahre alt und wurde von der Firma Dallas Semiconductor entwickelt die in der Firma Maxim Integrated aufgegangen ist Maxim Integrated wurde wiederum im letzten Jahr vom Konkurrenten Analog Devices ADI erworben der drei Jahre zuvor ebenfalls Linear Technology übernommen hat So verfügt ADI mittlerweile über ein einmaliges Spektrum unterschiedlicher analoger und digitaler ICs Bekannt wurde ADI in den sechziger Jahren mit spezialisierten Operationsverstärken ADI fertigt die besonderen Chips der aufgekauften Firmen weiterhin und unterstützt sie Ebenso gilt das für den Bereich der One-Wire-Chips 2 die stets ein DS in der Bezeichnung führen was den ursprünglichen Hersteller Dallas Semiconductor ausweist Der One-Wire 1-Wire wird mitunter ebenfalls als MicroLAN bezeichnet Jedoch ändert das nichts daran dass One-WireChips generell von einem einzigen Hersteller Dallas Maxim Integrated Analog Devices stammen Oft erscheint das jedoch anders weil DS-Chips auf einer Vielzahl von Boards und Modulen integriert sind die Firmen auch aus dem Maker-Bereich mit eigenen Bezeichnungen und Namen führen ■ Spannungsversorgung und Pegel Das One-Wire-Übertragungsprotokoll arbeitet pulsweitenkodiert PWM und ist relativ einfach gehalten weshalb es Anwender leicht per Software über einen einzigen Anschluss eines Mikrocontrollers ausführen können Ein logisches High liegt dann vor wenn sich der Leitungspegel für maximal 15 µs auf Massepotential befindet ein logisches Low wenn sich der Pegel für minimal 60 µs auf Massepotential befindet Hierbei darf die -Spannung der Leitungspegel zwischen 2 7 und 5 5 Vliegen wobei einige Bausteine jedoch eine enge definierte Spannung zwischen 3 0 und 3 7 Vbenötigen Diese Daten entsprechen den üblichen CMOS TTL-Pegeln Mithilfe eines Kondensators wird die Spannungsversorgung im jeweiligen Chip Cpp im Bild 1 realisiert Er bezieht seine Energie in den Datenpausen der Übertragung speichert sie und verwendet sie dann für das Verarbeiten der Daten während des Übertragens Die Kondensatorkapazität typischerweise 800 pF bis 100 nF ist so bemessen dass sich mindestens ein Low-Zyklus überbrücken lässt Eine solche Form der Energieübertragung bezeichnet man als »parasitic power« oder als parasitäre