Instrumentos digitais endereçáveis com base na tecnologia 1-Wire TM

Abstract

A necessidade de continuar a desenvolver sistemas baseados na tecnologia 1-wire TM da Dallas Semiconductor motivou a realização desse trabalho, visto que, em trabalhos anteriores, apenas o sensor de temperatura foi utilizado e já foi comprovada a operação da rede de comunicação de dados com alta confiabilidade e baixo custo. A partir disso, utilizou-se o sistema 1-wire TM da Dallas Semiconductor para realizar a aquisição de dados em tempo real através de vários componentes diferentes, chamados escravos, ligados ao computador, chamado de mestre, por apenas três condutores. Esse sistema opera como uma rede de comunicação de dados de baixo custo e alta confiabilidade, com um mestre e múltiplos escravos, saída em dreno aberto e um resistor de polarização (pull up resistor) alimentado por uma fonte de corrente contínua de 5V. A Dallas Semiconductor disponibiliza no mercado vários sensores em circuitos integrados, e, também, conversores analógico- digitais que ampliam consideravelmente a variedade de dados a serem aquisitados. Para validar o sistema, optou-se por experimentar os dados de uma estação meteorológica: precipitação pluviométrica, direção do vento, velocidade do vento, temperatura do ar ambiente, umidade relativa e radiação solar. A realização dos testes iniciais para validação do sistema foi feita através de montagens mecânicas com material reutilizável, exceto o instrumento para medição de precipitação pluviométrica que foi testado, por enquanto, através de equipamento industrializado. O programa computacional desenvolvido baseou-se em programas exemplo e bibliotecas disponibilizadas pela Dallas Semiconductor via rede mundial de computadores, INTERNET, o que contribuiu para a realização da aquisição de dados com segurança e confiabilidade, pois a partir de um único comando são acionadas rotinas de teste para transmissão, decodificação e leitura final do dado.

The motivation of this work is remained in the necessity of developing new systems based on the 1-wire TM technology of the Dallas Semiconductor. Previous studies have shown that sensors of temperature can operate into a data communication network environment and can provide results with high performance and low costs. The system 1-wire TM from Dallas Semiconductor was used in order to acquire real time data from some different components, which were called slaves or masters when connected to the computer or to three conductors, respectively. The system operates with one master and multiple slaves, output in opened channel and a pull up resistor fed by a continuous current supply power of 5V. The Dallas Semiconductor sells sensors in integrated circuits and also analogical to digital converters, which are capable of amplifying the amount of data to be acquired. In order to validate the system, typical parameters from meteorological units were experimentally varied, such as: rainfall, wind direction, wind speed, environment temperature, relative humidity and solar radiation. The achievement of the first tests to validation system was made by mechanical assemblies with reusable materials except the instrument for rainfall measurement that was assayed, for while, through industrialized equipment. The developed software was based on tutorials and libraries available by Dallas Semiconductor, which was downloaded by Internet access. The data acquisition with safety and reliability was facilitated through a sole command, which is responsible by test routines for transmission, decodification and final reading of data.