Сухое, мокрое и дискретное — все о контактах
Дискретный вход (Цифровой вход) — это вход прибора или контроллера для подключения неких внешних устройств или датчиков, чей выход имеет конечное число устойчивых состояний. В системах мониторинга, сетевой автоматики, в охранно-пожарных системах и охранном телевидении, например, таких состояния 2: «замкнуто» и «разомкнуто». Примером дискретного входа может служить, например, шлейф многих охранных сигнализаций, срабатывающих на разрыв линии. Каждый вход для подключения охранных шлейфов в таких системах, по сути, является дискретым входом, который воспринимает только 2 состояния — или обрыв, или, наоборот, замыкание.
Аналоговый вход — более широкое понятие. В отличии от дискретных сигналов (когда имеется конечное число устойчивых состояний, например 2) аналоговые сигналы могут иметь сложную форму и зависимости. Например, изменяющийся уровнеь напряжения или тока в цепи — это аналоговый сигнал. Аналоговый вход контроллера представляет собой вход т. н. АЦП (аналого-цифрового преобразователя — специального устройства, преобразующего аналоговый сигнал в цифровую последовательность (код) для дальнейшей обработки внутри контроллера. Аналоговые входы можно использовать, например, для измерения уровня напряжения, величины сопротивления или протекающего тока и т. д. и т. п.
Дискретный выход (Цифровой выход) — это выход датчика или контрольного прибора, который имеет 2 устойчивых состояния, например, «замкнут» и «разомкнут». Это может быть дверной датчик охранной сигнализации (магнитоконтакт, «геркон»), концевой выключатель, кнопка или выход реле какого-либо прибора. На самом деле, даже транзисторный выход микроконтроллера (типа «открытый коллектор») так же является дискретным, т.к. тоже имеет 2 устойчивых состояния — включен или выключен (транзистор открыт или транзистор закрыт), но в современной автоматике чаще всего можно встретить дискретный выход именно в виде контактов реле, работающих на замыкание, размыкание, или с перекидной контактной круппой — выходы «нормально замкнут» (НЗ, NC), «нормально разомкнут» (НР, NO) и «общий» (C).
«Сухой контакт» — термин, означающий отсутствие гальванической связи между этим контактом и другими электрическими цепями прибора или с землей. То есть это контакт, который гальванически полностью отвязан от всех цепей управляющего устройства. Согласно другом определению «сухим контактом» называют контакт, между выводами которого в любом состоянии нет никакого подведенного напряжения (при отсутствии внешних цепей). Пример «сухого контакта» — выходы реле различных приборов, выключатели, кнопки и т. п.
В противоположность «сухому контакту» существует понятие «мокрый контакт». Это контакт, который в одном из своих положений имеет некое самостоятельно создаваемое напряжение между своими выводами и/или не имеет гальванической развязки с остальными цепями прибора и его источником питания. Пример такого контакта — аналоговый вход контроллера, оптической развязки или выход типа «открытый коллектор».
Сухой контакт или мокрый?
В АСУ ТП обычно разделяют зону ответственности на поле (КИПиА) и шкафы (ПЛК).
У ПЛК есть входы и выходы: дискретные и аналоговые.
В комплекте проектной документации на АСУ ТП есть два документа:
В1 — перечень входных сигналов, В2 — перечень выходных сигналов.
В этих документах для каждого сигнала указывается его тип.
Вопрос
В каких случаях указывается тип сигнала — сухой контакт?
Ответ
Термины сухой и мокрый контакт применимы для дискретных входов и выходов.
Один и тот же сигнал имеет контакт в шкафу и контакт в поле. Мысленно отсоединим поле от шкафа — на сухом контакте никогда не может быть напряжения.
Для одного и того же сигнала справедливо: если контакт в поле сухой, то контакт в шкафу — мокрый и наоборот: если контакт в поле мокрый, то контакт в шкафу — сухой.
То есть ответ зависит от точки зрения: смотрим мы из шкафа в поле или из поля в шкаф?
Пример
Если смотреть из шкафа в поле, то контакты 1 и 4 будут мокрые, а контакты 5 и 8 — сухие.
Если смотреть из поля в шкаф, то всё будет наоборот: контакты 2 и 3 будут сухие, а контакты 6 и 7 — мокрые.
Наличие или отсутствие искробезопасных барьеров и реле в шкафу не влияет на результат.
Для АСУ ТП непрерывных процессов КИПиА важнее, чем для АСУ ТП дискретных производств. Поэтому проектировщики РСУ традиционно смотрят в сторону поля, а проектировщики ПЛК — на шкаф.
Мокрый контакт что это такое
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 10811
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
"Сухие" контакты — изначально гальванически ни с чем не связанные (до их использования в какой-то цепи).
Примеры: контакты электромеханического реле, выход оптопары и т.п.
"Мокрые" — в противоположность, изначально имеющие гальваническую связь с какой-то схемой, с сетевым электропитанием, с "землёй". Выражение "мокрые контакты" — наверное, нежелательное. Лучше говорить "контакты, имеющие гальваническую связь с тем-то".
Люди просто неуместно используют это выражение. Простой выключатель не принято называть "сухими контактами".
Сообщение отредактировал tiptop — 17.9.2019, 7:56
Onemoretime
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 90
Регистрация: 30.8.2018
Пользователь №: 347200
Skaramush
Просмотр профиля
А пуд как был, он так и есть шестнадцать килограмм
Группа: Модераторы
Сообщений: 21720
Регистрация: 9.6.2006
Из: Самара, Димитровград
Пользователь №: 3117
tiptop
Просмотр профиля
сам себе Sapiens
Группа: Участники форума
Сообщений: 10811
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797
"Мокрый контакт" — так я говорить не собираюсь. Считаю это выражение белибердой.
А "сухие контакты" — это изначально "беспотенциальные контакты": на них нет напряжения относительно земли, а изоляция между ними и землёй есть (обычно подразумевается, что фазное напряжение на них можно подать).
Skaramush
Просмотр профиля
А пуд как был, он так и есть шестнадцать килограмм
Группа: Модераторы
Сообщений: 21720
Регистрация: 9.6.2006
Из: Самара, Димитровград
Пользователь №: 3117
jiexawcr
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 3271
Регистрация: 2.3.2016
Из: Ленинграда
Пользователь №: 291398
сухой контакт это как сухотруб открывай-закрывай, все равно пусто пока не откроется задвижка.
а вот в водозаполненной — открыл и потекло.
но, на сколько понимаю, сам смысл сухих контактов не в том что там есть или нет, а скорее в их назначении: управление и диспетчеризация/сбор данных.
то есть на сколько понимаю и выключатель может быть сухим контактом "с напряжением" между контактами, но установленный в управляющей, а не силовой, цепи, например в магнитном пускателе.
а вот "мокрый" это рубильник/выключатель в простой цепи: воткнул и по этому же рубильнику потек ток к потребителю.
Ashihara
Просмотр профиля
Двойных полосок злой фанат!
Группа: Участники форума
Сообщений: 3516
Регистрация: 8.12.2006
Из: СПб
Пользователь №: 5099
Выключатель — это сухой контакт сам по себе.
Если этот же выключатель подключить последовательно с батарейкой и поместить в коробочку, из которой вывести две клеммы — это будет мокрый контакт.
Батарейка смачивает сухость выключателя Мы же помним, что электричество является жидкостью, согласно представлениям средневековых физиков
инж323
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 32131
Регистрация: 4.12.2006
Из: 97
Пользователь №: 5032
сухой контакт это как сухотруб открывай-закрывай, все равно пусто пока не откроется задвижка.
а вот в водозаполненной — открыл и потекло.
а вот "мокрый" это рубильник/выключатель в простой цепи: воткнул и по этому же рубильнику потек ток к потребителю.
Ну ладно б почти сленговое "сухой контакт" человек спрашивал, но ведь "мокрый" совсем сленг. И ведь ждет четких терминов и нормирования всего этого.
Кстати, пример с простым выключателем тут как бы "не канает", ибо он "не по феншую" для примера. Если вот контакты реле или магнитного пускателя, то более подходяще.
jiexawcr
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 3271
Регистрация: 2.3.2016
Из: Ленинграда
Пользователь №: 291398
Ну ладно б почти сленговое "сухой контакт" человек спрашивал, но ведь "мокрый" совсем сленг. И ведь ждет четких терминов и нормирования всего этого.
Кстати, пример с простым выключателем тут как бы "не канает", ибо он "не по феншую" для примера. Если вот контакты реле или магнитного пускателя, то более подходяще.
инж323
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 32131
Регистрация: 4.12.2006
Из: 97
Пользователь №: 5032
Skaramush
Просмотр профиля
А пуд как был, он так и есть шестнадцать килограмм
Группа: Модераторы
Сообщений: 21720
Регистрация: 9.6.2006
Из: Самара, Димитровград
Пользователь №: 3117
Не относится. "Сухие" у него силовые контакты ДО подключения к ним фазы. И "сухим" будет блок-контакт, пока к нему ничего не подключено.
инж323
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 32131
Регистрация: 4.12.2006
Из: 97
Пользователь №: 5032
jiexawcr
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 3271
Регистрация: 2.3.2016
Из: Ленинграда
Пользователь №: 291398
если уж флудить, то контакт там "вяленный" ?
ясно, значит все таки не дошел я до осушения контактов. еще не осознал когда контакт становится сухим
у слаботочников своих спрашивал, для них это что то на столько само собой разумеющееся, что и сказать не могут. да и в общем и целом оборудования сейчас не требует же таких знаний, пониманий, градаций.
Barbus
Просмотр профиля
Группа: Участники форума
Сообщений: 504
Регистрация: 20.5.2010
Из: М-52
Пользователь №: 57604
ИМХО, dry and wet contact появились давно (говорят, это идёт от ртутных контактов) и живут своей жизнью. А сейчас происходит попытка притянуть терминологию, примерно как сову на глобус.
В своей практике, не встречал термина "сухой контакт" нигде, кроме ПЛК. Используется для обозначения дискретных входов. Сухой контакт — это тот, который для своей работы не требует подключения внешнего источника питания.
_____.png ( 11,2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 26
___________.png ( 5,51 килобайт ) Кол-во скачиваний: 10
А вот не сухой.
________.png ( 20,25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 22
______________.png ( 4,64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 8
Кстати, я могу взять для него питание +12 вольт с самого контроллера (левая верхняя клемма на схеме), но он всё равно не станет от этого "сухим".
tiptop
ShIoTiny и окружающий мир: подключение датчиков к бинарным входам, дребезг контактов и другие вопросы
Очередная статья о ShIoTiny — визуально программируемом контроллере на базе чипа ESP8266. В статье описаны особенности подключения датчиков различных типов к бинарным входам контроллера ShIoTiny. Кроме того, имеются ответы на ряд популярных вопросов читателей предыдущих статей серии.
Предыдущие статьи серии
Вступление или ответы на вопросы
Все мои статьи на тему ShIoTiny, кроме первой, появились на свет из вопросов читателей, рискнувших попробовать мою прошивку.
Дело в том, что отвечать подробно и всем сразу — я не имею возможности. Хобби есть хобби и посвятить ему столько времени сколько работе, домашним делам или детям — редко кому удается. Не удается и мне. Да и вопросы из писем по сути можно свести к нескольким. Поэтому проще написать статью, подробно охватывающую несколько вопросов, чем писать десяток писем.
Множество вопросов касается того, как подключить датчики различного типа и как с ними работать. Это и не удивительно: работа с выходными реле довольно проста. А что только не хотят подключить ко входам! Тут вариантов масса. Этому и посвящена сегодняшняя статья и будет, скорее всего, посвящена следующая: очень обширная тема — подключение датчиков.
Но, прежде чем перейти к жизнеописанию удивительного мира датчиков, позволю себе использовать хабр как СМИ чтобы ответить на самые популярные вопросы, которые задают мне в письмах.
Ответы на самые популярные вопросы читателей
Наверное самый популярный вопрос — «а почему у вас нет поддержки ШИМ/DS1821/RTC… и так далее?». Отвечаю. Потому что, когда я проектировал именно ShIoTiny — мне это было не надо. Что касается ШИМ, то его просто некуда вывести на плате ShIoTiny. Для подключения RTC не осталось ног. И так далее. Но если проект достаточно успешно будет развиваться — я сделаю другое устройство с такой же идеологией программирования, но с другим набором периферии. Конечно, кое-какие дополнительные чипы я поддержу и в ShIoTiny, как поддержал, например, буквально вчера датчик температуры DS1820/22. Но нельзя объять необъятное и впихнуть невпихуемое. Память контроллера, как и мое время — не безграничны.
Следующий по популярности вопрос — «планируете ли вы серийно выпускать ShIoTiny?». Отвечу подробно. В данный момент у меня есть еще несколько плат и если кому интересно — пишите, вышлю. Если они к тому времени останутся, конечно. Серийно (имеется ввиду 50-100 штук) выпускать опять же в данный момент не планирую. Просто нет такого спроса, а выпустить скажем 50 плат — это не так то просто для хобби и встанет в большую для меня сумму. Будет много желающих получить готовую плату — ситуация может измениться. Так что если не все, то многое зависит от мнения и желания общества.
Еще один вопрос, задаваемый весьма часто: «где взять исходники?». Отвечаю. В данный момент — нигде. По некоторым причинам выложить их я пока не могу и не знаю смогу ли в обозримом будущем.
И, наконец, вопросы по MQTT и UDP multicast. По этим вопросам я надеюсь сделать отдельную статью, потому что особенностей много. Кое-что по MQTT есть в предыдущей статье про систему вентиляции, но там все описано в общих чертах. И еще — читайте инструкцию. Там есть многие ответы, хоть это пока и черновик.
На этом закончим с популярными вопросами и займемся, наконец, тем, ради чего и писалась эта статья — удивительным, прекрасным, пугающим и загадочным миром датчиков.
Датчик — что это и зачем оно?
Любая надпись на неизвестном языке — всего лишь сложный узор для того, кто никогда не видел букв или иероглифов. Для слепых не существует картин. Для глухих — музыки. К чему это я? А к тому, что информация — это условное отображение предмета или явления на каком-либо материальном носителе. Информации без материального носителя не существует. Равно как не существует информация и без того, кто способен ее понять.
Поэтому, если мы хотим, чтобы наш ShIoTiny не был «слепым», «глухим» и «неграмотным» — мы должны научить его «воспринимать» и «понимать» информацию об окружающем мире и на ее основе принимать те или иные решения по управлению нужным нам оборудованием.
Информация об окружающем мире существует в самых разнообразных представлениях и на различных материальных носителях: колебания воздуха — звук и поток фотонов — свет; концентрация водяных паров в воздухе и температура земли; наличие или отсутствие массы и ее величина. И так далее. Все это может нести для нас нужную для принятия решений информацию.
Но наш микроконтроллер ESP8266 — основа ShIoTiny — понимает только два вида информации — цифровые бинарные сигналы 0В — 3В и аналоговые сигналы в диапазоне от 0В до 1В.
Следовательно, нам требуются «переводчики» с языка того или иного физического явления или физической величины на язык электрических сигналов, понятных микроконтроллеру ESP8266. Такие «переводчики» и называются датчиками.
Строго говоря, в нашем случае, датчик — это техническое средство, которое преобразует информацию об окружающем мире в понятные электронным компонентам контроллера ShIoTiny электрические сигналы.
Датчики бывают разные. Их тысячи и тьмы. Но если начать разбираться, то все не так страшно. Во-первых, нас интересуют только датчики, которые на выходе генерируют электрический сигнал. Во-вторых, мы ограничимся только популярными типами датчиков. И, в-третьих, на практике не так уж много типов генерируемых датчиками сигналов.
С «во-первых» — все понятно. Подключить непосредственно к ShIoTiny датчик, выдающий информацию в механическом, гидравлическом или пневматическом виде — физически невозможно.
С «во-вторых» — тоже все ясно. Вряд ли кто-то будет подключать к ShIoTiny специфические датчики-уловители быстрых частиц или измерители pH в расплаве радиоактивного лития. Ну а если кто и будет — я думаю, что его квалификация куда выше моей и статья эта ему скорее всего не понадобится. А вот температура воды или воздуха, давление воздуха или воды, влажность, освещенность, уровень жидкости или состояние двери (открыта-закрыта) — это все как раз очень даже может измеряться контролером ShIoTiny в бытовых системах управления.
Разберемся с «в-третьих». Какие электрические сигналы обычно бывают на выходе распространенных типов датчиков? Можно выделить три основных вида сигналов на выходах датчиков:
Бинарные сигналы. То есть сигналы, имеющие лишь два уровня — логический 0 или логическую 1. Электрические параметры не важны — их всегда можно преобразовать к нужным уровням.
Аналоговые сигналы. То есть ток или напряжение, изменяющиеся в зависимости от измеряемого параметра в заданном диапазоне значений.
Цифровые сигналы. Это датчики, которые общаются с микроконтроллерами по определенному протоколу.
Вот, пожалуй, и все варианты, которые можно подключить к ShIoTiny. Разумеется, что есть еще датчики с частотным выходом, фазовым выходом и датчики со всякими экзотическими выходными сигналами. Но так как к ShIoTiny их подключить напрямую нереально — то не будем о них сейчас и говорить.
Бинарные входы ShIoTiny
Начнем с простейшего — с бинарных входов ShIoTiny. Они обозначены Input1, Input2 и Input3. Так как эти входы абсолютно идентичны — будем рассматривать вход Input1. Все, что говорится об этом входе — точно так же справедливо и для двух других бинарных входов — Input2 и Input3.
Схема бинарного входа ShIoTiny приведена на рисунке. Сразу оговорюсь, схема с небольшим изъяном — надо было резистор 10К подключать до резистора 1К. Но на работу устройства это не влияет и это прекрасно. Итак, зачем так много элементов в схеме бинарного входа? Такой вопрос мне тоже задавали. Попробую на него ответить.
Бинарный вход в ShIoTiny работает на «сухой» и «мокрый» контакты. Кроме того, в схеме предусмотрена защита от перенапряжения (то есть, если на вход Input1, например, попадет 5 Вольт вместо 3х Вольт).
Защита бинарного входа
Защита от перенапряжения, которая сделана на всех бинарных входах ShIoTiny, разумеется не спасет контроллер от выгорания, если подать на его вход сетевое напряжение
220В. Но от попадания на входы Input1,2,3 +5В или даже +12В — такая защита вполне спасает.
Работает такая защита очень просто и может применяться не только с ESP8266, но и с другими микроконтроллерами.
Рассмотрим два варианта работы защиты: при подаче на вход Input1 напряжения +5В и -5В относительно нулевого провода («земли»).
Когда напряжение на входе Input1 находится в норме — защитные диоды D1 и D2 закрыты, так как они включены в обратном направлении.
Как только напряжение на входе Input1 превысит +3В (например мы замкнули вход Input1 на +5В), тут же диод D1 открывается и притягивает вход контроллера GPIO к питанию +3В, не давая подняться напряжению на входе GPIO ESP8266 выше 3В. Реально, напряжение будет чуть выше 3В (3.2В или 3.3В) — но это не важно. Вход микроконтроллера не сгорит и это главное.
Как только напряжение на входе Input1 станет отрицательным (например мы замкнули вход на -5В), тут же диод D2 открывается и притягивает вход Input1 к «земле» 0В, не давая опуститься напряжению на входе GPIO ESP8266 ниже 0В. Реально, напряжение будет чуть ниже 0В (-0.2В или -0.3В) — но это опять же не важно. Вход микроконтроллера не сгорит.
Резистор 1К — ограничитель тока, чтобы не было короткого замыкания при работе защиты. Токи через него небольшие. Например, в нашем примере, если мы подадим на вход Input1 +5В, то ток через резистор 1К будет около 2мА. При отрицательном напряжении -5В на входе Input1 ток через резистор 1К будет около 5мА.
Если кто не понимает, почему диоды открываются и закрываются, то рекомендую почитать книгу «Электроника шаг за шагом» Р. А. Свореня. В интернете она есть, например, тут. Начинающим особенно советую — язык этой книги прост и примеров масса.
Какие бывают контакты
Итак, с защитой разобрались. Перейдем к другому фундаментальному вопросу — подключение бинарного входа ShIoTiny к бинарным датчикам.
Как мы уже говорили — бинарные датчики это такие датчики, выход которых имеет два состояния — ноль и единицу. Но это логически. А физически может быть два варианта выходов бинарного датчика: «сухой контакт» и «мокрый контакт». Рассмотрим что это такое и с чем это едят.
«Сухой контакт» — это контакт, который не имеет собственного источника напряжения. То есть просто два любых металлических проводника, которые можно замкнуть между собой и разомкнуть их. Под это определение попадают масса датчиков — кнопки, выключатели, поплавковые датчики уровня жидкости, герконы (датчики магнитного поля) и так далее. На электрических схемах нормально разомкнутые «сухие контакты» обычно обозначаются так, как показано на рисунке.
Нормально разомкнутые — это значит, разомкнутые при отсутствии внешнего воздействия — кнопка не нажата, выключатель не включен, у геркона нет поблизости магнита…
Есть также и нормально замкнутые «сухие контакты». На электрических схемах они обычно обозначаются так, как показано на рисунке.
В противоположность нормально разомкнутым, нормально замкнутые «сухие контакты» в отсутствии внешнего воздействия — замкнуты.
И те и другие «сухие контакты» можно спокойно подключать ко входам Input1,2,3 контроллера ShIoTiny. Подключаются датчики с выходом типа «сухой контакт» к бинарным входам ShIoTiny так, как показано на рисунке.
Если «сухой контакт» Input1 замкнут, то на вход контроллера подается напряжение примерно ноль вольт (точнее — 0.3Вольта из-за ошибки в схеме), так как «сухой контакт» замыкает на землю вход контроллера через делитель, образованный сопротивлениями 1К и 10К. При этом узел Input1 выставит на своем выходе единицу.
И наоборот, если сухой контакт Input1 разомкнут, то на вход контроллера подается напряжение примерно три вольта, так как вход контроллера подтянут к напряжению питания через резистор 10К. При этом узел Input1 выставит на своем выходе ноль.
Все это подробное описание — для любопытных. В сухом остатке имеем следующее: если мы подключили ко входу Input1 датчик с выходом типа «сухой контакт», то когда контакт разомкнут — на выходе узла Input1 будет ноль, а когда контакт замкнут — на выходе того же узла будет единица. Аналогично и для входов и узлов Input2 и Input3.
Перейдем к «мокрым контактам».
«Мокрый контакт» — это контакт, имеющий собственный источник напряжения хотя бы в одном своем положении. Например, выход другого контроллера или логической схемы; линия питания лампочки и так далее. Вариантов тут может быть масса. Но почти все они непосредственно или с помощью нескольких деталей позволяют согласовать бинарные входы Input1,2,3 с выходом устройства — «мокрым контактом».
Начнем с простейшего — согласование входа Input1 с выходом датчика или микросхемы типа «открытый коллектор» или «открытый сток».
По сути, в нашем случае, эта схема полностью аналогична подключению датчика с выходом типа «сухой контакт». Только роль контакта выполняет транзистор.
Схема такого подключения показана на рисунке. Суть понятия «открытый коллектор» или «открытый сток» состоит в том, что эмиттер (или исток) выходного транзистора подключен к «земле» (часто прямо внутри микросхемы), а коллектор (или сток) — подключен к «ноге» микросхемы и больше ни к чему.
Как работает эта схема понятно и новичку (не воображаемому газу, а человеку!). Как только транзистор внутри микросхемы открывается — он замыкает вход Input1 на землю и далее все работает по аналогии с «сухим» контактом.
К сожалению, далеко не все микросхемы и датчики имеют такой замечательный выход с открытым коллектором или стоком. Многие, если не большинство микросхем и датчиков имеют активный выход. Это значит, что когда у нас на выходе логическая единица — то выход «подтянут» к напряжению питания, а когда логический нуль — выход «подтянут» к земле. Выход такой микросхемы показан на рисунке ниже. Разумеется всё упрощённо.
Как нам быть, если микросхема или датчик, которую мы хотим подключить ко входу Input1, имеет такой активный выход?
Варианта тут два и зависят они от значения напряжения питания микросхемы или датчика Vcc.
Если напряжение питания микросхемы или датчика Vcc такое же как и у ESP8266 (то есть 3 Вольта) — то можно просто подключить этот выход ко входу Input1, что собственно и показано на предыдущем рисунке.
А как быть если питание датчика или микросхемы скажем +5В или +12В? В нашем случае, можно поступить довольно просто, включив диод Шоттки, как показано на рисунке ниже.
И еще один нюанс: все схемы с «мокрым» контактом у нас дают инверсный сигнал. То есть когда на выходе датчика или микросхемы логическая единица, то узел Input1 будет выставлять на выходе нуль. И наоборот. Но это исправляется программно — достаточно вставить узел-инвертор на схему. Все это показано на рисунке.
Вот, собственно и все основное, что надо знать о подключении датчиков к бинарным входам Input1,2,3.
Разумеется, что теоретически могут быть и другие варианты, но я показал самые простые и распространенные способы подключения датчиков с выходами типа «сухой контакт» и низковольтными активными выходами.
Трепет контактов
Контакты трепещут. Не от страха перед создателем устройства, а от того, что они упруги. Когда вы нажимаете кнопку — контакты могут замкнуться-разомкнуться 5-7 раз, прежде, чем стабильно замкнутся. Такое же явление возникает и при отпускании кнопок. И называется это явление — «дребезг контактов«.
Дребезг контактов — проклятие всех механических контактных датчиков — переключателей, кнопок, герконов и так далее. Неприятен дребезг тем, что вызывает ложные нажатия или ложные отпускания кнопки или контакта.
Бороться с этим неприятным явлением можно по-разному. Наверное самый старый способ борьбы — триггерный. При этом способе применяется кнопка с переключающим контактом и обычный RS-триггер, включенные по схеме, как показано на рисунке.
Как это работает? Очень просто. Триггер имеет два состояния. Пока кнопка замкнута на вход R триггера — на выходе Q триггера установлен ноль.
Мы нажали кнопку — пока средний контакт кнопки не коснулся нижнего — ничего не меняется, на выходе триггера нуль. Как только средний контакт кнопки коснулся нижнего контакта той же кнопки и замкнул вход триггера S на землю — на выходе триггера появляется единица. И эта единица остается пока контакты «дребезжат». Ведь для переключения выхода триггера обратно, в нуль, необходимо, чтобы вход R триггера замкнули на землю! Точно так же работает эта схема и при отпускании кнопки.
Можем ли мы сделать такую схему на ShIoTiny? Да без проблем! На рисунке она показана.
Но тратить два входа их трех на один датчик?! Да еще при том, что далеко не все датчики имеют переключающий контакт!
Нет, мы пойдем другим путем, как завещал, всем знакомый с детства гениальный теоретик В.И. Ульянов!
Второй, и самый наверное на сегодня распространенный, способ борьбы с дребезгом контактов — это программный фильтр.
Что кроется за этими умными словами? А опять же — ничего сложного. Представим, что мы не будем реагировать на «короткие» изменения состояния контактов. Например, если у нас с кнопки считывается нуль, то на короткие (скажем длительность меньше 0.3сек) всплески единицы мы забьем перестанем реагировать. И только когда у нас кнопка в течении 0.3сек будет непрерывно выдавать единицу — мы отреагируем на это. То же самое и при изменении состояния кнопки с единицы в нуль.
То есть по сути — мы переждем переходный процесс, отфильтровав короткие импульсы. Тем самым мы защитимся от дребезга и ложных срабатываний. И не нужно будет иметь переключающего контакта и RS-триггера!
Как нам это сделать практически? В ShIoTiny есть узел-фильтр, который используется для устранения дребезга подключается так как нарисовано ниже.
Фильтр Delay0/1 в данном случае игнорирует все импульсы, которые имеют длительность менее 0.4сек.
Разумеется, для разных контактов и разных датчиков длительность дребезга будет различна. Но я думаю, вы сами определитесь, какая вам нужна длительность задержки фильтра.
Заключение
В заключении хотелось бы извиниться перед теми, кому эта статья показалась излишне подробной — помните, что на хабре масса народа, который не столь умудрен опытом как вы.
В следующей статье мы разберем подключение датчиков с аналоговым выходным сигналом ко входу АЦП.