In unserem Haus werden viele Sensoren über den 1-Wire Bus eingesammelt. Dazu zählt zum Beispiel die Raumtemperatur oder die Luftfeuchtigkeit im Wintergarten. Als 1-Wire Master haben wir uns für den PoKeys 57 EN entschieden. Dieser unterstützt mehrere 1-Wire Buse parallel und lässt sich verhältnismäßig leicht konfigurieren. Die erfassten Sensordaten werden dann von der Beckhoff SPS via Modbus über Ethernet vom PoKeys eingelesen. Dieser Zwischenschritt ist leider notwendig da es von Beckhoff keine fertige 1-Wire Lösung, also eine Reihenklemme o.ä. gibt.
Aufbau des Systems
Geplant ist es den PoKeys 57 EN (N – steht für die Platine ohne Schraubklemmen) in ein Hutschienengehäuse zu verbauen von dort aus alle 1-Wire Sensoren anzubinden. Für jeden Bus werden insgesamt 3 Leitungen benötigt. Die Spannungsversorgung für die Sensoren (5V) sowie eine Masseleitung und die Datenleitung die direkt an den PoKeys geht.
Den PoKeys 57 ET (also die Version mit Anschlussklemmen) ist leider nicht so besonders gut dafür geeignet da die Schraubklemmen erstens sehr klein sind und jeder einzelne 1-Wire Bus noch eine kleine Beschaltung in Form eines Pull-Up Widerstands zwischen Datenleitung und Spannungsversorgung der Sensoren brauchen. Wir wollen den Bus nämlich nicht im parasitären Modus betreiben, da wir befürchten, dass das ganze bei längeren Leitung eventuell problematisch sein könnte. Deshalb wollen wir ein Platine erstellen die die entsprechenden Pull-Up Widerstände enthält und auch etwas größere Schraubklemmen beinhaltet.
Typischerweise wird bei 1-Wire ein Pull-Up Widerstand von 4.7k Ohm empfohlen. Es hat sich jedoch gezeigt das kleinere Werte bei längeren Datenleitungen Aufgrund der Leitungskapazität, sinnvoller sind. Damit lassen sich dann auch längere Leitungen stabiler betreiben. Wir haben uns dazu entschieden für jeden Kanal ein 5k Ohm Poti zu verbauen. Als Vorwiderstand haben wir 470 Ohm gewählt. Damit ergibt sich ein einstellbarer Bereich von 470 Ohm bis zu 5,47K Ohm. In der späteren Inbetriebnahme können wir somit den idealen Wert Wert je nach Leitungslänge einstellen.
Aufbau der Platine
Unsere Platine enthält insgesamt 11 Anschlussterminals und der PoKeys 57 EN ist „Huckepack“ auf die Lochrasterplatine mit einer Steckleiste gesteckt. Die Platine ist von der Größe so gewählt das sie in unser Hutschienen Leergehäuse passt.
Das ganze sieht dann so aus:
Es sieht so aus, als würde der Pokey über die Platine herausragen. Dies ist aber nur der Perspektive geschuldet.
Die Nummern zeigen dabei den entsprechenden Port im PoKeys an. Auf den Potis ist noch die Drehrichtung angezeigt mit der sich der Widerstand erhöht. Mit einem Multimeter haben wir die Potis erstmal so eingestellt das sich 4.7K Ohm ergeben.
Wir haben im Vorfeld auch mit Fritzing ein Schema erstellt um ein besseres Gefühl für die Lage der Bauteile zu bekommen. Im Endeffekt haben wir die Komponenten dann aber doch leicht anders angeordnet.
In einem Testbetrieb mit mehreren 1- Wire Geräten haben wir die einzelnen Ports erfolgreich getestet. Der ultimative Test mit den echten Leitungen erfolgt dann leider erst in einigen Monaten im Haus. Wir sind sehr gespannt wie gut das funktionieren wird.
Einzig mit Pin5 des Pokeys hatten wir Probleme. Hier wurde kein Gerät erkannt. Daraufhin haben wir bei unseren Pokeys 57 ET auch mal Geräte direkt an Pin 5 angeschlossen und festgestellt, dass hier ebenfalls keine 1-Wire Sensoren erkannt werden. Es scheint also ein Problem des Pokeys zu sein. Mal sehen, was der Support dazu sagen wird.