Spannungsversorgung für 1-Wire Netzwerk

[kuczerek]

Hallo zusammen,

ich habe vor ein 1-wire Netzwerk aufzubauen und als Busmaster eine HA7E zu nutzen. Mit dem Netzwerk will ich vor allem mittels DS18B20 Sensoren Temperaturen meiner Heizungsanlage auslesen. Um auch sehr hohe Temperaturen der Solaranlage zu erfassen fällt ein parasitärer Betrieb der Temp-Sensoren aus. Die HA7E stellt keine Versorgungsspannung von 5V zur Verfügung und ich überlege nun wie ich eine anständige Versorgungsspannung auf den Bus bekomme.

Meine Idee: 5V Netzteil wie dieses hier nehmen, Stecker abschneiden, + mit der VDD Leitung und - mit GND Leitung verbinden. Die GND und DQ Leitung werden dann in den Busmaster geführt.

Nun habe ich von Elektronik nicht ganz so viel Ahnung und weiß nicht, ob ich auf dieses Weise irgendwas kaputt mache. Wie seht ihr das? Irgendwelche Warnungen oder Entwarnungen?

VG,
Boris.

[vietgilles]

Hallo Boris,

wenn das Leben nur so einfach wäre.........

1. Von einem Billignetzteil kann ich nur abraten, eine geregelte Festspannung von 5 Volt ist ein MUSS, der Rest ist ein NoGo.
2. Einfach auf den Bus legen, NoGo
2a. Die Spannungsversorgung kann über den USB Bus erfolgen mittels USB Hub und externer Spannungsversorgung (siehe Link)http://shop.wiregate.de/wiregate/zub...b-adapter.html
3. Schau Dir mal diese Seite an, dafür gibt es hier auch gute Tipps.
4. Suche hier im Forum mal nach Temperaturerfassung von Solaranlagen dann wirst Du die Problematik der 1Wire Sensoren besser verstehen, die messen nur bis ca 125 Grad (einige auch darüber hinaus) https://knx-user-forum.de/forum/supp...wiregate/27304

Viel Spass beim Basteln und viel Erfolg bei der Realisierung

MfG
Martin

[kuczerek]

Hi Martin,

danke für die prompte Antwort!

1. Von einem Billignetzteil kann ich nur abraten, eine geregelte Festspannung von 5 Volt ist ein MUSS, der Rest ist ein NoGo.
2. Einfach auf den Bus legen, NoGo

OK, das ein Billignetzteil die Buskommunikation stören kann habe ich schon vielfach gelesen. Leider habe ich bei meiner googelei in den letzten Tagen immer nur Warnungen und keine Empfehlungen gelesen. Welches Netzteil ist denn geeignet die 5V Versorgungsspannung auf den Bus zu bringen, und wie schließt man es an?

2a. Die Spannungsversorgung kann über den USB Bus erfolgen mittels USB Hub und externer Spannungsversorgung (siehe Link)1-Wire Busmaster / USB Hostadapter DS9490R inkl. Kabelsatz für die Steuerung von 1-Wire Sensornetzwerken

Ich habe bei meinem Aufbau keinen USB Anschluss zur Verfügung. Als Busmaster nutze ich eine HA7E, die keine 5V Versorgungsspannung zur Verfügung stellt. Auf die HA7E bin ich angewiesen, da ich den Bus über einen Enertex EIBPc ansprechen will. Der stellt keinen USB Anschluss zur Verfügung, wohl aber eine RS232. Oder habe ich Dich missverstanden? Wenn ich das von Dir empfohlene Produkt zusätzlich zur HA7E auf den Bus schalten würde hätte ich 2 Busmaster, oder?

3. Schau Dir mal diese Seite an, dafür gibt es hier auch gute Tipps.

Danke den Hinweis, aber scheint der Link verschütt gegangen zu sein...

4. Suche hier im Forum mal nach Temperaturerfassung von Solaranlagen dann wirst Du die Problematik der 1Wire Sensoren besser verstehen, die messen nur bis ca 125 Grad (einige auch darüber hinaus) https://knx-user-forum.de/forum/supp...wiregate/27304

Mache ich!

VG,
Boris.

[vietgilles]

So Boris,

hab Dein Problem erkannt und mich damit auseinander gesetzt. Da einige mehr hier mitlesen hab ich eine doppelte Lösung parat.

1. Ein Plan zum Selbstbau (und zum Verstehen) http://digitemp.webfoelz.de/1/hardware.html

2. BUS Koppler RS232 auf 1wire, Hut Gehäuse mit galvanischer Trennung und 5V Versorgung (unter 50 Euro) 1-Wire Buskoppler RS232, galvanisch Isoliert | 1-Wire eBus eDIP bei E-Service-Online Shop
Diese Lösung finde ich für Dich am bestem und günstigsten.

3. Habe mir die Daten vom HA7E auf http://www.fuchs-shop.com/de/shop/17/1/13372287/ einmal angesehen. Dieses Gerät erlaubt nur parasitäre 1wire Verbindungen, auch mit Netzteil, siehe Handbuch http://www.fuchs-shop.com/download/d...erMan-HA7E.pdf . Eine Änderung ist nicht möglich.

MfG
Martin

[kuczerek]

Hi Martin!

hab Dein Problem erkannt und mich damit auseinander gesetzt.

was soll ich sagen, vielen Dank!

1. Ein Plan zum Selbstbau (und zum Verstehen) sef's DigiTemp

Perfekt, das habe ich dann schon mal verstanden!

2. BUS Koppler RS232 auf 1wire, Hut Gehäuse mit galvanischer Trennung und 5V Versorgung (unter 50 Euro) 1-Wire Buskoppler RS232, galvanisch Isoliert | 1-Wire eBus eDIP bei E-Service-Online Shop
Diese Lösung finde ich für Dich am bestem und günstigsten.

Bisher habe ich mir das so gedacht:
1. EIBPc mit RS232 Schnittstelle
2. Verlängerungskabel an die RS232 Schnittstelle anschließen.
3. Ans Ende des Verlängerungskabels die HA7E mit dem seriellen Eingang
4. Ans Ende der HA7E den 1-wire Bus an die RJ12 Buchse der HA7E
5. DS18B20 Sensoren auf den 1-wire Bus löten

Der Buskoppler würde ja dann die HA7E ersetzen. Gute Idee, aber wenn ich es richtig verstehe müsste ich dann auf der seriellen Schnittstelle echte 1-wire Steuerbefehle ausgeben. Die HA7E abstrahiert davon und stellt ASCII Kommandos für die Buskontrolle zur Verfügung. Der Clou: Mein EIBPc liefert Funktionalitäten mit, die die HA7E mit Anwendungsprogrammen ansteuern können. Auf RS232 Befehle brauche ich da nicht mehr runter sondern kann mit abstrakten Funktionen auf den 1-Wire Bus zugreifen. So wie ich das überblicke funktioniert das nur im Tandem EIBPc - HA7E, weil die Makros des EIBPc auf die ASCII Kommandos der HA7E abgestimmt sind. Andernfalls müsste ich für den EIBPc komplett neue Software schreiben, die die native 1-wire Kommunikation über die serielle Schnittstelle abbildet - ohne die Abstraktionsschicht der HA7E. Das ist mir zu aufwendig...

Ich hatte bisher eher daran gedacht zwischen 4 und 5 irgendwie eine Spannungsversorgung auf die dritte Leitung eines vieradrigen Kabels einzuschleifen, wobei die ersten beiden Leitungen mit DATA und GND belegt sind. Dabei bin auch auf so was hier gestoßen: MS-PWR 1-Wire Stromversorgung, allerdings werden hier 12V eingeschliffen für die zusätzliche Spannungsversorgung einiger 1-wire Bauteile. Passt also nicht.

Scheint alles etwas kompliziert zu sein, offenbar weiche ich hier weit vom Standard ab wenn ich so was vorhabe....

3. Habe mir die Daten vom HA7E auf fuchs-shop.com: HA7E einmal angesehen. Dieses Gerät erlaubt nur parasitäre 1wire Verbindungen, auch mit Netzteil, siehe Handbuch http://www.fuchs-shop.com/download/d...erMan-HA7E.pdf . Eine Änderung ist nicht möglich.

Oha, dann ist die ganze Aufregung ja umsonst! Wo hast Du das denn im Handbuch gelesen. Ich bin gerade noch mal durch haben nichts in der Art gefunden...

Viele Grüße,
Boris.

[vietgilles]

Hi Boris,

das letzte zuerst : Handbauch Seite 15 (letzte Seite) Pinbelegung RJ11. Hier sind nur zwei Kontakte belegt, also parasitär ! Der Rest ist NC also nicht belegt.

Das Problem mit dem externen Netzteils und dem RS232 Stecker ist die galvanische Trennung. Ohne diese Trennung kannst Du Deine nachfolgende Technik zerschießen. Gerade bei Sensorleitungen würde ich immer auf ein galvanische Trennung achten, nicht aus Sicherheitsgründen sondern aus Kostengründen (Zerschossene Technik)

Solange Du nur Deine Heizung termperaturmäßig erfassen willst ist das HA7E in Ordnung (bis 85 Grad) alleine bei der Solaranlage sehe ich das Problem.

Bei meiner genannten Alternative bist Du auf der sicheren Seite, kostet ein bisschen mehr, ist aber aktiv auf dem Bus. Der Anschluss erfolgt über ein RS232 Kabel, genau wie beim HA7E.

Der von Dir genannte Adapter ist für Dich eine gute Lösung, genau was Du brauchst. Bitte achte auf das benötigte Netzteil, es MUSS stabilisiert sein sonst stimmen die Messwerte nicht. Somit kannst Du das HA7E benutzen ohne die Software zu ändern.


MfG
Martin

[kuczerek]

Hi Martin,

ich denke ich werde das genauso machen. Dann komme ich halt bei der Solaranlage an Grenzen, die nicht mehr richtig abbilden kann. Ist auch nicht so tragisch. Schließlich will ich das Ding nicht steuern, sondern nur ablesen.

Danke für Deine Hilfe! Jetzt geht es ans Teile bestellen!

Viele Grüße,
Boris.

[vietgilles]

Hi Boris,

gerne geschehen. Dazu ist das Forum da. Geballtes Wissen, verteilt auf Viele.

Viel Erfolg bei der Umsetzung. Wäre schön wenn Du nach getaner Arbeit hier ein kurzes Feedback geben könntest, dann haben es andere leichter.

Alles Gute und viel Erfolg
Martin

[kuczerek]

Hi Martin,

hatte ich eh vor. Im Enertex EIBPc Forum gab es auch schon Wünsche zu einer genauen Doku. Nach der Realisierung stelle ich was ein.
Die Bestellungen sind schon mal gemacht, jetzt beginnt das lange Warten auf den Postboten und das Regenwetter....

VG,
Boris.

[StefanW]

Guten Morgen,

ich bitte um Entschuldigung für meine Einmischung, auch wenn ihr beim Wettbewerb kauft, mag ich manche Aussagen zu 1-Wire usw. nicht einfach so stehen lassen.

4. Suche hier im Forum mal nach Temperaturerfassung von Solaranlagen dann wirst Du die Problematik der 1Wire Sensoren besser verstehen, die messen nur bis ca 125 Grad (einige auch darüber hinaus)

Von Maxim sind die 1-Wire Sensoren alle nur bis 125 °C spezifziert, keiner darüber hinaus. Die Materialien wie V4A Hülse oder die Silikonanschlussleitung halten mehr aus, aber hier muss man sich nach dem schwächsten Glied in der Kette richten.

3. Habe mir die Daten vom HA7E auf fuchs-shop.com: HA7E einmal angesehen. Dieses Gerät erlaubt nur parasitäre 1wire Verbindungen, auch mit Netzteil, siehe Handbuch http://www.fuchs-shop.com/download/d...erMan-HA7E.pdf . Eine Änderung ist nicht möglich.

Doch. Der Temperatursensor kann auf seinem VDD Eingang mit 5 V gespeist werden. Es ist durchaus möglich, einen 'powered' angeschlossenen Temperatursensor 'parasitär' anzusteuern - auch bis zu den vollen 125 °C.

Nur umgekehrt (einen 'parasitär' angeschlossenen Sensor 'powered' anzusteuern) funktioniert nicht.

Bisher habe ich mir das so gedacht:
1. EIBPc mit RS232 Schnittstelle
2. Verlängerungskabel an die RS232 Schnittstelle anschließen.
3. Ans Ende des Verlängerungskabels die HA7E mit dem seriellen Eingang
4. Ans Ende der HA7E den 1-wire Bus an die RJ12 Buchse der HA7E
5. DS18B20 Sensoren auf den 1-wire Bus löten

Korrekt.

So wie ich das überblicke funktioniert das nur im Tandem EIBPc - HA7E, weil die Makros des EIBPc auf die ASCII Kommandos der HA7E abgestimmt sind.

Korrekt.

Ich hatte bisher eher daran gedacht zwischen 4 und 5 irgendwie eine Spannungsversorgung auf die dritte Leitung eines vieradrigen Kabels einzuschleifen, wobei die ersten beiden Leitungen mit DATA und GND belegt sind.

Ja, das funktioniert. GND vom Netzteil mit GND des 1-Wire verbinden.

Natürlich muss es sich hier um ein gutes Netzteil handeln mit geringer Restwelligkeit. Kann man so richtig leider nur mit Oszilloskop beurteilen. Rat habe ich keinen, weil unser Busmaster hat genug power. Aber ein Hutschienen-Netzteil der 0,5 - 1 Ampere Klasse von einem Markenhersteller sollte ausreichend gut sein. Die Leitung wirkt durchaus auch als Kondensator.

Das Problem mit dem externen Netzteils und dem RS232 Stecker ist die galvanische Trennung. Ohne diese Trennung kannst Du Deine nachfolgende Technik zerschießen. Gerade bei Sensorleitungen würde ich immer auf ein galvanische Trennung achten, nicht aus Sicherheitsgründen sondern aus Kostengründen (Zerschossene Technik)

Der eibPC (wie auch das Wiregate Multifunktionsgateway) sind SELV (Sicherheitskleinspannung) Anwendungen. Damit geht bereits durch die verwendeten Netzteile eine galvanische Trennung vom Netz einher. Die Ausgangsspannungen floaten frei gegenüber Erde - und damit auch der an der seriellen Schnittstelle angeschlossene HA7E als auch alle angeschlossenen Sensoren. Weil nirgends eine Verbindung zu Erde besteht, sind auch keine Ausgleichsströme zwischen den Schaltungsteilen und Netzteilen zu befürchten, die etwas zerstören können, daher wird eine galvanische Trennung auch nicht benötigt.

Unsere Kunden betreiben weit über 1000 Sensornetzwerke ohne galvanische Trennung - ohne dass irgendwas zerschossen wird. Das passiert höchstens, wenn jemand die 24-29 V des KNX auf den 1-Wire gibt oder bei nahem Blitzschlag.

Solange Du nur Deine Heizung termperaturmäßig erfassen willst ist das HA7E in Ordnung (bis 85 Grad) alleine bei der Solaranlage sehe ich das Problem.

Wenn Boris die 5 V separat einspeist, dann laufen die Temperatursensoren 'powered' mit 'parasitärer' Ansteuerung und messen wunderbar bis 125 °C.


lg

Stefan

[vietgilles]

Hallo Stefan,

besten Dank für die Informationen. Hab natürlich zuerst in Eurem Shop nachgesehen aber leider nichts passendes für Boris gefunden.

Als ich den Link im ersten Thread von Boris geöffnet habe und das (Mehrspannungs) Netzteil gesehen habe war ich nicht begeistert. Diese Netzteile finde ich gruselig.
Meines Wissens ist die Genauigkeit der 5 Volt Versorgung wichtig für die Genauigkeit der Messung, also sind nur gute Netzteile zu verwenden. Schlechte Steckernetzteile haben einen zu ungenauen Ausgang, wenn man bedenkt das sie kaum Last bekommen.

Für einen vernünftigen Einsatz (auf Dauer) ist eine Bastellösung nicht zu empfehlen. Die im Thread genannte Einspeisung finde ich eine gute Lösung. Ich weiß nicht wie sie von innen aussieht, denke aber das sich ein paar Dioden (Zehnerdioden) oder ein Spannungsregler darin befinden und die Spannung auf 5 Volt halten.

Ansonsten finde ich Deine Ausführung sehr lehrreich (wie immer). Die Problematik mit den Solaranlagen wurde schon mehrfach hier im Forum besprochen und möchte darauf nicht weiter eingehen.


MfG
Martin

[StefanW]

Hallo Martin,

Als ich den Link im ersten Thread von Boris geöffnet habe und das (Mehrspannungs) Netzteil gesehen habe war ich nicht begeistert. Diese Netzteile finde ich gruselig.

Das finde ich ebenfalls "gruselig".

Meines Wissens ist die Genauigkeit der 5 Volt Versorgung wichtig für die Genauigkeit der Messung

Nein, eigentlich nicht so sehr. Auf die absolute Genauigkeit bei 5 V kommt es gar nicht an.

Solange nur die Temperatursensoren, also die DS18B20 sich an einem Bus befinden, dann reichen 3 V beim letzten Sensor in der Reihe noch aus, ohne Beeinflussung der Genauigkeit der Messung.

Bei den Multisensoren sieht es ein wenig anders aus, hier benötigt der Feuchtesensor von Honeywell mindestens 4 V (schon nur wenig darunter führt zu Abweichungen) und insbesondere die Spannung darf auch nicht schwanken weil die Ausgabe radiometrisch ist - also abhängig von der Versorgungsspannung - und beides zu leicht unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen wird. Hier patzen die meisten Wettbewerbsprodukte übrigens....

Der Hauptgrund warum wir bei USB Hubs auf gute Netzteile mit echten 5 V bestehen, liegt auch daran, dass der daran angeschlossene Busmaster dann auch das DATA-Signal mit 5 V ausformt wodurch die Reichweite besser ist als mit weniger und für parasitäre Versorgung mehr bleibt.

Die im Thread genannte Einspeisung finde ich eine gute Lösung. Ich weiß nicht wie sie von innen aussieht, denke aber das sich ein paar Dioden (Zehnerdioden) oder ein Spannungsregler darin befinden und die Spannung auf 5 Volt halten.

Nun, solange wir die beide nicht kennen und vermessen haben, können wir diese auch nicht empfehlen.

Ansonsten finde ich Deine Ausführung sehr lehrreich (wie immer).

Danke sehr, freut mich wenn es positiv ankommt. Würde ungern als der Oberlehrer mit dem erhobenen Zeigefinger ankommen.


Wünsche ein wunderbares Wochenende

Stefan

[kuczerek]

Hallo zusammen,

also dann werde ich mal wiefolgt vorgehen:

Ich baue den Bus erstmal so auf, dass ich die Sensoren parasitär betreibe. Da ich nur Temperatursensoren verbauen will, lege ich DQ und GND auf die rot/sw Leitung eines KNX Kabels, VDD auf gelb. Um die parasitäre Versorgung hin zu bekommen brücke ich am "Anfang" des Busses VDD und GND. So nehme ich den Bus erstmal in Betrieb.

Wenn das soweit läuft, besorge ich mir ein Netzteil wie von Martin vorgeschlagen. Am Anfang des Busses verbinde ich dann (direkt hinter der HA7E) + des Netzteils mit VDD (gelb) und - mit GND (sw). Also quasi an der Stelle 4a. So wechsele ich dann von der parasitären Versorgung auf die "normale".

Danke für die vielen Hinweise,
Boris.

[kuczerek]

Hallo zusammen,

der letzte Post ist schon länger her, aber gut Ding will eben Weile haben...

Ich habe mein Projekt soweit realisiert und bin jetzt dabei ein Netzteil in den 1-Wire Bus zu schalten. Folgende Netzteile habe ich in der engeren Auswahl:

1. Mean Well Hutschienennetzteil DR-15-5 , 5V
2. SNT MW-MDR10-5

Ich tendiere zu 1.

Beim Einbau würde ich dann (+) vom Netzteil auf die VDD Leitung und (-) auf GND legen. GND ist natürlich auch schon mit dem Busmaster HA7E verbunden.

Gibts noch irgendwelche Vetos? Vielleicht Stefan oder Martin?

Danke für Eure Hilfe,
Boris.

[StefanW]

Hallo Boris,

ich kenne die von Dir verlinkten Netzteile nicht und kann schlecht etwas dazu aussagen. Die in den Shops angegebenen Parameter sind soweit in Ordnung.

Viel Glück beim Ausprobieren.

Stefan