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Forum: Projekte & Code 1-wire Temperaturmessung mit DS18B20 für TINY2313 in C (ROM-Search-free)


Autor: Michael S. (Gast)
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1-wire Temperaturmessung mit DS18B20 für TINY2313 in C (ROM-Search-free)

Das 1-wire-Protokoll an sich ist leicht verständlich - wäre da nicht die 
Implementation des ROM-Searchens. Das ist schwer verdauliche Kost.
Dabei ist das ROM-Searchen für Temperaturmessungen nicht notwendig und 
kann sogar in kritischen Netzwerken der Auslöser der ersten Störungen 
sein.

Daher wird hier ein anderer Weg zum Auslesen der DS18B20 gegangen - 
garantiert rom-search-free.
Und hoffentlich auch verständlich dokumentiert.

Das Programm benötigt weniger als 2048 Byte, somit reicht ein TINY2313 
aus.

Die Steuerung und die Datenausgabe erfolgt über die serielle 
Schnittstelle.

Die Umsetzung sind wie folgt aus:
1. Die Sensoren werden zunächst einzeln an den Bus angeschlossen und per
   Kommando angelernt (dabei wird ihr ROM-Code im EEprom gespeichert).
2. Es ist ein Messintervall vereinbart.
3. Der Timer setzt nach dem Ablauf des Messintervalls ein Flag.
4. Bei gesetztem Flag wird ein SKIP_ROM/CONVERT an alle Sensoren 
geschickt.
   Nach ca. 800ms werden die Sensoren einzeln mit ihrer ROM-Adresse
   angesprochen, ihr Scratchpad ausgelesen, die CRC geprüft und die
   Temperatur in lesbarer Form via RS232 ausgegeben.
   Weiter geht's dann mit 3).

Mit einem TINY2313 sind bis zu 15 Sensoren anlernbar.

Bei einem Umzug auf einen ATMEGA48/88 kann man die Zahl der Sensoren auf 
63 erhöhen - und hat genug Pins und Flash frei, um ein LCD anzusteuern.
Einige weitere Hinweise gibt's in der beigefügten readme.pdf.


Viel Spaß beim Messen,

Michael S.

Autor: klaus (Gast)
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Genial!

Beim Tausch eines Sensors sind alle anderen abzuklemmen und neu 
Anzulernen.
Endlich mal eine sinnvolle Beschäftigung die sich nicht in Software 
erledigen lässt.

Autor: Michael S. (Gast)
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@klaus,

wenn du über eine funktionierende Lösung verfügst und dich andere 
Ansätze nicht interessieren, dann ignoriere diese Ansätze doch einfach.

Sollte dir an einem anderen Ansatz ein Haken aufgefallen sein, dann 
kannst du das im Sinne von konstruktiver Kritik gerne einbringen.

Zu deinem Einwand:
Um einen Sensor zu tauschen, ziehe ich den alten ab und lerne einen 
neuen an:
Dazu trenne ich den Bus (mit den x anderen Sensoren) am Controller, 
verbinde den neuen Sensor mit dem Controller ... und stecke den Bus 
wieder an.
Dann tausche ich die beiden Sensoren aus.

Alle Sensoren müsste ich allenfalls dann neu anmelden, wenn das Eeprom 
bereits voll ist.

Andererseits ist dein Problem keines, das sich mir gestellt hat oder 
sich mir stellen wird.

Würde es sich mir stellen, dann würde ich wenige Zeilen Code ergänzen, 
so dass der ROM-Code eines neu angelernten Sensors den ROM-Code des 
auszutauschenden Sensors überschreibt.

Oder ich würde das Eeprom patchen. Lösungen findet man immer, naja 
meistens - wenn man will.

Im Übrigen muss der Schritt einer eindeutigen Identifikation eines 
Sensors in jeder Lösung erfolgen - dieses Problem löst ja das 
ROM-Searchen nicht.

Ob ich dazu den ROM-Code verwende oder etwas, was ich manuell in ein 
Register des Sensor einschreiben muss, das erscheint mir zunächst 
gleichgültig.

Wobei der ROM-Code sich einfach anbietet: er ist definitiv eindeutig und 
ausserdem bereits vorhanden.

Aber wie wir wissen, führen viele Wege nach Rom.
Ich wollte einfach mal die Autobahn verlassen ...


Michael S.

Autor: Michael S. (Gast)
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Die beiden vergangenen, frostigen Nächte haben es ans Tageslicht 
gezerrt:

Ich habe die Routine zur Konvertierung der Temperaturwerte nicht bei 
negativen Temperaturen getestet ...

Und schon findet sich ein Fehler (die Sign-Bits sind nicht vollständig 
ausgewertet).

Als Anlage die korrigierten Dateien - und diesmal mit einem separaten 
Testprogramm für die Temperaturkonvertierung.


Michael S.

Autor: Helmut (Gast)
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Tolles Projekt, tolle Beschreibung!

Würdest du einem " nicht C Programmierer " das Hex-File und die Fuse-Bit 
Einstellung zur Verfügung stellen?

Vielen Dank für die Mühe

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Michael S. schrieb:
> Das 1-wire-Protokoll an sich ist leicht verständlich - wäre da nicht die
> Implementation des ROM-Searchens. Das ist schwer verdauliche Kost.

Nö, so schlimm ist das überhaupt nicht.
Sag einfach mal, was Du daran nicht verstehst.
Fragen kostet nichts.


Peter

Autor: Michael S. (Gast)
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Achja, einen kleinen Test für die Leserschaft hatte ich noch eingebaut:
- als Nachkommastelle wird immer '0' ausgegeben.

Die Auflösung des Rätsels:

Datei: owi_lib.c, DS18B20_convert_temperatur()

anstelle
186: ow_buffer[0] &= 0x0F;
187: temp16 += (int16_t)(ow_buffer[0] & 0xF0) * 640 / 1024;

muss es lauten:
entweder
186: ow_buffer[0] &= 0x0F;
187: temp16 += (int16_t) ow_buffer[0] * 640 / 1024;

oder

186: entfällt
187: temp16 += (int16_t)(ow_buffer[0] & 0x0F) * 640 / 1024;

In der Bitmaske ist einerseits ein Verdreher (0xFO statt 0x0F), 
andererseits ist eine zweifache Maskierung natürlich überflüssig.

Wer sich das Archiv 'test.zip angesehen hat, der wird dort die Lösung 
bereits gefunden haben.

Zugegeben:
Das Problem ist entstanden, Weil das SRAM im TINY2313 wieder mal knapp 
wurde.
Daher habe ich unterschiedliche Formulierungen ausprobiert um zu sehen,
ob sich dadurch der Codeumfang verkleinert.
Der Versuch, die Berechnung '* 640 / 1024', durch eine Tabelle zu 
ersetzen, war unter diesem Aspekt kontraproduktiv.

Am Ende habe ich die Tests nicht sauber entfernt - und noch einen 
Verdreher eingebaut.


Michael S.

Autor: Michael S. (Gast)
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@ Peter Dannegger,

'schlimm' ist natürlich ein sehr relativer Begriff.
Auf mein Niveau bezogen ist die Implementation des ROM-Searchens schwer 
verständlich.
Nicht das Prinzip - das ist nachvollziehbar und erscheint genial.

Auffällig ist, dass Maxim in zahlreichen App-Notes und auf vielen, 
vielen Seiten versucht, der Kundschaft die Lösung des ROM-Searchens zu 
verklickern.
Warum die vielen Worte, wenn der Inhalt doch so trivial sein soll ???

Wenn ich mir etwa in der AN187.pdf die das ROM-Searchen erläuternden 
Flussdiagramme ansehe, dann muss ich erst einmal tief Luft holen.
Und traue mir nicht so ohne weiteres zu, diese Logik in ein (wirklich 
funktionierendes) Programm umzusetzen.

Aber warum sollte ich derart komplizierte Wege gehen, wenn das Ziel auf 
einfacher, verständlicher und überprüfbarer Weise erreichbar ist ?
Eben darum habe ich auf das ROM-Searchen verzichtet.

mfg

Michael S.

Autor: Michael S. (Gast)
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@ Helmut(Gast)

hier ist das gewünschte hex-file.

Was man nicht sehen kann ist, dass die Kommandos 0x60/0x70 im 
Programmcode auskommentiert sind (das SRAM auf dem TINY2313 reichte 
nicht aus).

Die Fuse-Bits sind so gesetzt, dass der Controller mit einem XTAL
(3.686400 MHz) zusammenarbeitet.

Vielleicht noch das Bit/die Bits für die Brown Out Detection setzen.


Michael S.

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