USB адаптер для чтения и программирования цифровых термостатов MAXIM/DALLAS DS1821

В статье описано, как за час сделать простой USB-адаптер для чтения/записи цифровых термометров MAXIM/DALLAS DS8121 из старого дата-кабеля сотового телефона.

↑ Кратко о DS1821

Понадобилось мне на днях проверить на "рабочесть" и запрограммировать режим термостата DS8121.
Микросхема DS1821, выпускаемая фирмой Dallas (теперь это уже MAXIM), может работать в режиме термометра или в режиме термостата.


В первом из этих режимов DS1821 обеспечивает измерение температуры в диапазоне -55..+125°C с дискретностью 1°C. Считывание значений производится с помощью однопроводного интерфейса (DALLAS 1-Wire).

С помощью специальных команд DS1821 может быть переведен в режим термостата, когда вывод данных становится управляющим выходом. При работе в режиме термостата измерения температуры идут постоянно, каждое измеренное значение сравнивается с порогами, сохраненными в энергонезависимой памяти. Эти пороги задают требуемый гистерезис характеристики регулирования.

↑ Простая схема и шаг к USB

Поискал схему, чтоб попроще - нашлась на трех транзисторах, из программы ds1821.exe:


Но мне надо было еще проще и есть один нюанс - та схема под Com-порт. Сейчас его поди найди. У меня в домашнем системнике завалялся один, а в нетбуке уже нету. И тут я вспомнил, что в закромах Родины есть несколько старых датакабелей от мобильников на чипе PL2303, вот таких:


Подключается к USB, создает виртуальный Com-порт, рабочие уровни на выходе 3,3 В. То, что надо! Посредством "мозгового штурма" упростил схему до 3х деталей, не считая конвертер:


Питание термометра снято с линии RTS, Tx и Rx запаралелены и подтянуты резистором R1 к шине питания датчика - это линия Dq.
Конденсатор C1 - для дополнительной фильтрации напряжения питания. Детали размещаются прямо на контактных площадках платы конвертера. Разъем X1 у меня служит для подключения самодельного переходника (унификация с другими проектами). Ради упрощения конструкции можно вывести из корпуса провода с розеткой HU-3 или HU-4 для подключения микросхемы. R1 и C1 - любые малогабаритные.

В природе встречаются разные варианты конвертеров, с иной нумерацией выводов платы: Вам надо будет уточнить "распиновку" платы своего конвертера. Тот, что у меня имеет такую: 1-DCD, 2-DSR, 3-RTS, 4-DTR, 5-инверсный CTS, 6-CTS, 7-Ground, 8-Rx, 9-Tx.

Светодиод был допаян позже, поэтому на схеме отсутствует. Он служит для индикации подключения и припаян между +5В USB и общим проводом.

↑ О программе ds1821.exe

Эта небольшая специализированная программка применяется для программирования порогов DS1821 и для переключения режимов Термометр/Термостат.

Имеем на главном окне программы:
• Два поля для ввода значения TH: первое из этих полей позволяет ввести температурный порог в градусах, второе - в шестнадцатеричной форме. Два аналогичных поля для ввода значения TL.
• Кнопка 1-Wire позволяет вернуть DS1821 из режима термостата в однопроводной режим.
• Кнопка Thermostat позволяет записать введенные пороги и перевести DS1821 в режим термостата.
• Кнопка Start запускает процесс измерения температуры. При этом DS1821 должен находиться в однопроводном режиме.
• Кнопка Exit позволяет выйти из программы.

У программы ds1821.exe есть одно ограничение: она не знает про Com-порты выше COM4. А конвертеру часто присваивается номер 10, 20... Изменить номер присвоенного порта (на примере Windows XP) можно тут: Панель управления -> Система -> Диспетчер устройств -> Порты (COM и LPT). Соответственно, какой-нибудь номер из диапазона 1-4 должен быть свободен. Быстро и просто.

С другими термометрами (например DS1820) не проверял за неимением в закромах Родины оных. По идее должно работать.

↑ Итого

Цель достигнута! Проверено по интерфейсу USB: программой термометр опознается, температура считывается, пороги программируются, режим термостата включается-выключается.

↑ Файлы

В заключении привожу даташиты на DS1821 (цифровой термометр/термостат), PL2303 (микросхему конвертера) и архив с программой ds1821.exe
🎁DS1821.pdf  793.86 Kb ⇣ 83
🎁ds_pl2303HX_v11.pdf  151.27 Kb ⇣ 79
🎁DS8121_prog.zip  194.81 Kb ⇣ 89

Enjoy!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации