Kod produktu: MP01106T-WIZ

Transkrypt

1 INTERFEJS ETHERNETOWY DO POMIARU TEMPERATURY Urządzenie stanowi bardzo łatwy do zastosowania gotowy interfejs do podłączenia max. 50 czujników temperatury typu DS18B20 (np. gotowe moduły czujników naszej produkcji typu MP0230-T). Wbudowany mikroprocesor zajmuje się obsługą magistrali 1-Wire do której podłączone są czujniki. Od strony użytkownika obsługa interfejsu ogranicza się do kilku komend sterujących przesyłanych łączem ethernetowym. Otrzymujemy w ten sposób gotowy rozproszony system wielopunktowego monitoringu temperatury. Interfejs umożliwia pomiary temperatur w zakresie od -55 C do +125 C. Dokładność pomiaru to ±0,5 C w zakresie od -10 C do +85 C. Rozdzielczość pomiaru wynosi 12 bitów. Interfejs idealnie nadaje się do systemów monitoringu temperatury otoczenia, systemów automatyzacji budynkowej, monitorowania i rejestracji temperatury w serwerowniach, systemów wentylacji i klimatyzacji, monitoringu temperatury w przemyśle spożywczym, rolniczym itp. Od strony sieciowej interfejs oparty jest na bardzo stabilnym układzie W5100 firmy WIZNET. Do konfiguracji ustawień sieciowych wykorzystywany jest łatwy w obsłudze program narzędziowy. Właściwości: Zasilanie od +7V do +12V DC (typowo +12V) Wyprowadzenie 1-Wire do podłączenia czujników temperatury w postaci złącza Rj45 Wyprowadzona linia zasilania +12V DC w złączu RJ45 - do zasilania modułów czujników temperatury z wykorzystaniem lokalnej stabilizacji napięcia Wyprowadzona linia zasilania pomocniczego +5V DC w złączu RJ45 - do zasilania czujników temperatury bezpośrednio napięciem +5V Obsługa od 1 do 50 czujników temperatury typu DS18B20 Pełna kompatybilność z modułami czujników temperatury typu MP00230-T naszej produkcji Pomiar temperatury w zakresie od -55 C do +125 C Dokładność pomiaru to ±0,5 C w zakresie od -10 C do +85 C Rozdzielczość pomiaru: 12 bitów Czas pomiaru (konwersji): max. 750ms Obsługa sieci Ethernet oparta na układzie W5100 firmy WIZNET (10/100Mbps) Wymiary urządzenia: 118mm x 79mm x 31mm Materiał obudowy: ABS (bardzo gruby, odporny na uszkodzenia) - obudowa przeznaczona do pracy w warunkach przemysłowych Możliwość przykręcenia obudowy do ściany (za pomocą 2 śrub - dostęp od wewnątrz po rozkręceniu obudowy)

2 Rozkład wyprowadzeń gniazda RJ GND 2. +5V (wyprowadzenie zasilania pomocniczego) 3. GND 4. 1-Wire (linia sygnałowa) 5. 1-Wire GND (masa sygnałowa) 6. nie podłączone V DC (wyprowadzenie zasilania) 8. GND Komendy sterujące Transmisja polega na przesyłaniu i odczytywaniu prostych danych w kodzie ASCII (tryb tekstowy). Komendy: i - w odpowiedzi otrzymujemy informację o systemie (wersja oprogramowania interfejsu, liczba wykrytych czujników temperatury, ich nr seryjne i sposób zasilania),? - w odpowiedzi otrzymujemy liczbę wykrytych czujników temperatury, t - dokonuje jednoczesnego pomiaru temperatury przez wszystkie czujniki i przesyła w odpowiedzi kolejno wszystkie temperatury, T - j.w. tylko odpowiedź jest w wersji bardziej przyjaznej do odczytu przy wykorzystaniu terminala, r - restart interfejsu (wymagany np. przy zmianie ilości czujników temperatury) powodujący ponowne wykrycie podłączonych czujników, s - w odpowiedzi otrzymujemy kolejno numery seryjne czujników (kolejność zgodna z odczytywaną temperaturą), S - w odpowiedzi otrzymujemy kolejno numery seryjne czujników i po spacji odczytaną temperaturę. Każda odpowiedź z interfejsu zakończona jest znakami następnej linii CR (013) i powrotu karetki LF (010). Dwa ostatnie znaki przesyłane są dla czytelniejszego przedstawienia danych np. w terminalu oraz pomagają przy pisaniu własnych aplikacji odbierających dane z interfejsu. Uwaga: Przy pomiarach temperatury otoczenia (powietrza) dla uniknięcia zjawiska samonagrzewania się czujnika DS18B20 (self heating) co ma miejsce przy maksymalnej częstotliwości pomiarów (co ok.1s.) i wywołane jest poborem prądu w trakcie pomiaru przez czujnik, należy dokonywać pomiarów z okresem nie mniejszym niż kilka sekund. Z naszych doświadczeń wynika, że przy pomiarach co 10 s nie występuje błąd pomiarowy wywołany tym zjawiskiem. Podłączenie i konfiguracja urządzenia Procedura konfiguracji przedstawiona w niniejszej instrukcji zakłada, że interfejs pomiarowy podłączony jest bezpośrednio do karty sieciowej komputera. W tym wypadku należy zastosować kabel sieciowy z przeplotem (kabel tzw. krosowany, ang. crossover cable). Sposób taki przedstawiono na rysunku poniżej.

3 Zasilacz Czujniki temperatury na bazie DS18B20 (np. model MP00230-T) PC 7-12V DC TEMPERATURE SENSOR MP00230-T TEMPERATURE SENSOR MP00230-T TEMPERATURE SENSOR MP00230-T RJ45 (crossover) Kable sieciowe zakończone wtykami RJ45 ETH POWER SENSORS GND MP01106T-WIZ Interfejs pomiarowy MP01106T-WIZ Pierwszym krokiem jest ustawienie parametrów sieciowych interfejsu pomiarowego. Służy do tego program konfigurujący WIZ1xxSR Configuration Tool (do pobrania z naszej strony internetowej). Po uruchomieniu programu konfigurującego wciskamy przycisk search. Po wykryciu interfejsu możemy zmienić jego parametry sieciowe.

4 Po wykryciu interfejsu możemy zmienić jego parametry sieciowe. Na rysunku poniżej zaznaczono istotne elementy. Parametry które należy ustawić to IP naszego interfejsu, Port, Subnet i Gateway. Przy połączeniu lokalnym IP powinien być w obszarze IP naszego komputera. W naszym przykładzie IP w ustawieniach karty sieciowej komputera ustawiono na Przy połączeniach zewnętrznych IP oraz Port powinien być ustawiony wg. parametrów przydzielonych przez dostawcę internetu (oczywiście dostawca internetu powinien umożliwić dostęp zewnętrzny do urządzenia). Pozostałe parametry interfejsu pozostają bez zmian. Interfejs zawsze pracuje jako Server więc nie ma potrzeby ustawiania pozostałych parametrów jak Servet IP itd. W zakładce Serial parametry łącza pozostają bez zmian jak na rysunku poniżej.

5 Po ustawieniu parametrów zatwierdzamy je przyciskiem Setting. W tym momencie interfejs jest gotowy do pracy. Do komunikacji wykorzystać możemy dowolny terminal umożliwiający transmisję sieciową, telnet, napisać własne oprogramowanie lub najwygodniej zainstalować na komputerze oprogramowanie wirtualnego portu szeregowego (polecamy np. VSPE - do pobrania z naszej strony internetowej). Po zainstalowaniu wirtualnego portu szeregowego obsuga interfejsu jest identyczna jak przy bezpośrednim podłączeniu interfejsu do komputera poprzez port szeregowy RS232, co upraszcza np. napisanie programu do jego obsługi. Do przetestowania interfejsu wykorzystamy Device Terminal (do pobrania z naszej strony internetowej). Po jego uruchomieniu pojawia się okno jak na rysunku poniżej.

6 Ze względu na bezpośrednie połączenie sieciowe interesuje nas jedynie dolna część tego okna. Po ustawieniu parametrów zgodnych z naszym interfejsem wciskamy przycisk Connect. Po połączeniu możemy testowo przesyłać wszystkie komendy sterujące interfejsem i w odpowiedzi otrzymywać odpowiednie dane. Na rysunku poniżej odpowiedź interfejsu na komendę i (informacja o interfejsie).

7 Dalsza część opisu przedstawia zainstalowanie wirtualnego portu szeregowego z wykorzystaniem programu VSPE (do pobrania z naszej strony internetowej). Dzięki niemu możliwe jest sterowanie interfejsem poprzez sieć internet w sposób identyczny jak poprzez port szeregowy RS232. Po uruchomieniu programu VSPE, wybieramy Device -> Create jak na rysunku poniżej.

8 Najpierw tworzymy wirtualny port szeregowy (Connector) jak na poniższym rysunku.

9 Wybieramy kolejny wolny port szeregowy w naszym komputerze. Następnie poprzez Device -> Create wybieramy TcpClient.

10 Parametry hosta ustalamy zgodne z ustawieniami w naszym interfejsie pomiarowym a połączenie powiązujemy z utworzonym portem szeregowym (w naszym przypadku COM2). Na końcu w bieżącym oknie ustawiamy parametry łącza szeregowego (przycisk Settings).

11 Po zakończeniu konfiguracji wirtualny port szeregowy jest uruchomiony i gotowy do pracy jak na rysunku poniżej. Od tego momentu komunikację z interfejsem pomiarowym można realizować poprzez port szeregowy COM2. Dla ułatwienia obsługi istnieje możliwość automatycznego uruchomienia wirtualnego portu szeregowego z naszymi parametrami po załadowaniu systemu Windows. W tym celu należy zapisać bieżącą konfigurację w pliku (*.vspe) poprzez File -> Save as. Następnie tworzymy skrót o konstrukcji: VSPEmulator.exe <ścieżka z dostępem do pliku konfig.> <opcje> gdzie opcje mogą być następujące: -minimize: minimalizacja programu, -hide_splash: nie pokazuj okna powitalnego. Przykładowe skróty: VSPEmulator.exe c:/config_files/main.vspe VSPEmulator.exe c:/config_files/main.vspe -minimize -hide_splash Tak utworzony skrót należy przeciągnąć do folderu Autostart.

12 Przykładowe działanie interfejsu - odczyt z wykorzystaniem terminala Kolejno wysłane kody: i (w odpowiedzi otrzymujemy informację o systemie),? (w odpowiedzi ilość podłączonych czujników), t (pomiar i w odpowiedzi temperatura z kolejnych czujników), T (jak wcześniej przy czym odpowiedź z podaniem numerów czujników - wersja bardziej wygodna przy np. tymczasowych pomiarach z wykorzystaniem terminala), s (w odpowiedzi kolejno numery seryjne czujników) i S (w odpowiedzi kolejno numery seryjne czujników i po spacji odczytaną temperaturę). i t s? S T