1-Wire Busverlegung: Unterschied zwischen den Versionen
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=== Geschirmtes Fernmeldekabel === | === Geschirmtes Fernmeldekabel === | ||
Dieses Kabel hat 4 Adern 2x2x0.6mm und ist mit einem Folienschirm geschirmt, die äußere Farbe ist meist grau. Kosten ab 0,20 €/m | Dieses Kabel hat 4 Adern 2x2x0.6mm und ist mit einem Folienschirm geschirmt, die äußere Farbe ist meist grau. Kosten ab 0,20 €/m | ||
=== Geschirmtes NF-Kabel === | === Geschirmtes NF-Kabel === | ||
Auch als Mikrofonkabel verkauft, zwei Innenleiter in gemeinsamer Abschirmung. Diese wird dann als 3. Leiter verwendet. Das Kabel ist sehr flexibel und daher besonders für den mobilen Anschluss von Sensoren/Aktoren geeignet. Bewährt hat sich dies für kurze ''Stubs'' (max. 3.5 m), mit denen Sensoren/Aktoren an den Bus angeschlossen werden. Hierfür gibt es preisgünstige Kabelenden mit angegossenem 3.5 mm Klinkenstecker. | Auch als Mikrofonkabel verkauft, zwei Innenleiter in gemeinsamer Abschirmung. Diese wird dann als 3. Leiter verwendet. Das Kabel ist sehr flexibel und daher besonders für den mobilen Anschluss von Sensoren/Aktoren geeignet. Bewährt hat sich dies für kurze ''Stubs'' (max. 3.5 m), mit denen Sensoren/Aktoren an den Bus angeschlossen werden. Hierfür gibt es preisgünstige Kabelenden mit angegossenem 3.5 mm Klinkenstecker. | ||
Auch kommerziell erhältliche Busmaster, wie der USB9097 haben solche Klinkenbuchsen. (Foto folgt) | Auch kommerziell erhältliche Busmaster, wie der USB9097 haben solche Klinkenbuchsen. (Foto folgt) | ||
=== Ungeschirmtes 3-adriges Kabel=== | === Ungeschirmtes 3-adriges Kabel=== | ||
Prinzipiell auch geeignet, sorgt aber bei großen Leitungslängen für eine gewisse Störanfälligkeit. Bei Abzweigungen oder für kurze ''Stubs'' aber problemlos verwendbar. | Prinzipiell auch geeignet, sorgt aber bei großen Leitungslängen für eine gewisse Störanfälligkeit. Bei Abzweigungen oder für kurze ''Stubs'' aber problemlos verwendbar. | ||
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===Belegung=== | ===Belegung=== | ||
Es muss ausdrücklich betont werden, dass für die Belegung der Adern keine wie auch immer geartete Norm existiert | Es muss ausdrücklich betont werden, dass für die Belegung der Adern keine wie auch immer geartete Norm existiert | ||
== Verbindung verschiedener Kabeltypen == | |||
Gute Erfahrungen wurden mit ''CAT 5 Connection Boxes'' für Netzwerkkabel, die für ca. ca. 1.50€ z.B. bei Reichelt erhältlich sind. Voraussetzung für die Verwendung ist allerdings der Besitz eines ''LSA-Anlegewerkzeuges'' (ca. 6 €). Da meist nur 4 Adern benötigt werden, können die insgesamt 8 Adern auf der Unterseite paarweise verbunden werden. Dafür sollte man möglichst den gleichen Aderdurchmesser verwenden, wie er in der Zu- und Ableitung auftritt. | |||
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==Topologie== | ==Topologie== | ||
Maßgebliches Whitepaper für '''große Kabellängen''' ist das von Maxim herausgegebene Tutorial [http://pdfserv.maximintegrated.com/en/an/AN148.pdf Guidelines for Reliable Long 1-Wire Networks]. | |||
Die Kabellänge bis zum entferntesten Sensor kann bis zu 100 m betragen. | |||
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Version vom 23. Februar 2014, 06:34 Uhr
Kabeltypen
Es kann eine Vielzahl von Kabeltypen verwendet werden.
Eine Abschirmung sollte möglichst immer vorhanden sein, ist aber nicht zwingend notwendig. Die Verwendung dieser Abschirmung als Nutzleitung ist eher ungünstig.
Anforderungen an den Durchmesser der einzelnen Adern werden durch den Stromverbrauch der 1-Wire-Komponenten bestimmt. Hat man nur Temperatursensoren etc., reichen 0.6 mm vollständig aus, das Kabel könnte sogar noch dünner sein (z.B. um es unauffällig unter Tapeten zu verlegen). Wenn Aktoren, LEDs, oder sonstige echte Stromverbraucher auf dem Bus sitzen, sollten 0.8 mm Aderdurchmesser vorgesehen werden.
Die Frequenzen, die über diese Kabel transportiert werden müssen, liegen im niederfrequenten Bereich (Anstiegs- und Abfallzeit der Impulse bei ca. 20-30 Mikrosekunden). Abrupte Veränderungen des Kabeldurchmessers oder der Kabelart führen immer immer zu Sprüngen der Impedanz (Wellenwiderstand) und damit zur Reflexion, die sich in einer Verschlechterung der Impulsqualität bemerkbar macht. Es ist daher zu empfehlen, nicht zu viele solche Wechsel auf dem Weg zum Sensor/Aktor einzubauen.
- Für parasitär (d.h. aus der Datenleitung) versorgte Sensoren und Aktoren reichen 2 Adern = 1 Aderpaar vollständig aus (Datenleitung und Masse=GND)
- Für Sensoren und Aktoren mit echter Spannungsversorgung ist eine dritte Ader mit +5V vorzusehen
- Für größere Netze ist zu beachten, dass keine Sterntopologie entsteht: Zwei längere Kabel (d.h., länger als 3,5 m) an einem Busmaster erfordern dann, dass das eines der beiden Kabel als Hin- + Rückleitung ausgelegt wird, das erfordert dann also 4 Adern = 2 Aderpaare.
Netzwerkkabel
Hierbei handelt es sich typischerweise um STP (Shielded Twisted Pair) mit 4x2x0.8mm bis zu 4x2x0.1mm für extra flache Kabel.
Brandmeldekabel
Dieses Kabel hat unterschiedliche Anzahl von Aderpaaren, z.B. 2x2x0.8mm, aber auch 2x3, 2x4 oder gar 2x5 Aderpaare; die äußere Farbe ist rot. Kosten ab 0,40 €/m.
EIB/KNX Buskabel
Dieses Kabel hat 4 Adern 2x2x0.8mm und ist mit einem Folienschirm geschirmt, die äußere Farbe ist meist grün. Kosten ab 0,40 €/m. Die 4. Ader kann entweder zur Datenrückleitung verwendet werden, oder eine weitere Spannung (z.B. 12 V) zu Aktoren (z.B. Relais) transportieren.
Geschirmtes Fernmeldekabel
Dieses Kabel hat 4 Adern 2x2x0.6mm und ist mit einem Folienschirm geschirmt, die äußere Farbe ist meist grau. Kosten ab 0,20 €/m
Geschirmtes NF-Kabel
Auch als Mikrofonkabel verkauft, zwei Innenleiter in gemeinsamer Abschirmung. Diese wird dann als 3. Leiter verwendet. Das Kabel ist sehr flexibel und daher besonders für den mobilen Anschluss von Sensoren/Aktoren geeignet. Bewährt hat sich dies für kurze Stubs (max. 3.5 m), mit denen Sensoren/Aktoren an den Bus angeschlossen werden. Hierfür gibt es preisgünstige Kabelenden mit angegossenem 3.5 mm Klinkenstecker.
Auch kommerziell erhältliche Busmaster, wie der USB9097 haben solche Klinkenbuchsen. (Foto folgt)
Ungeschirmtes 3-adriges Kabel
Prinzipiell auch geeignet, sorgt aber bei großen Leitungslängen für eine gewisse Störanfälligkeit. Bei Abzweigungen oder für kurze Stubs aber problemlos verwendbar.
Bei eBay sind preisgünstige 1-Wire Temperatursensoren in wasserdichtem Gehäuse erhältlich, die mit einem solchen Kabelende versehen sind.
Belegung
Es muss ausdrücklich betont werden, dass für die Belegung der Adern keine wie auch immer geartete Norm existiert
Verbindung verschiedener Kabeltypen
Gute Erfahrungen wurden mit CAT 5 Connection Boxes für Netzwerkkabel, die für ca. ca. 1.50€ z.B. bei Reichelt erhältlich sind. Voraussetzung für die Verwendung ist allerdings der Besitz eines LSA-Anlegewerkzeuges (ca. 6 €). Da meist nur 4 Adern benötigt werden, können die insgesamt 8 Adern auf der Unterseite paarweise verbunden werden. Dafür sollte man möglichst den gleichen Aderdurchmesser verwenden, wie er in der Zu- und Ableitung auftritt.
Topologie
Maßgebliches Whitepaper für große Kabellängen ist das von Maxim herausgegebene Tutorial Guidelines for Reliable Long 1-Wire Networks.
Die Kabellänge bis zum entferntesten Sensor kann bis zu 100 m betragen.