基于單總線(xiàn)的測溫系統方案解析

單總線(xiàn)技術(shù)是美國Dallas公司的一項專(zhuān)有技術(shù)，采用單根信號線(xiàn)傳輸數據，具有節省I/O口資源、結構簡(jiǎn)單、成本低、便于總線(xiàn)擴展和維護等諸多優(yōu)點(diǎn)。單總線(xiàn)技術(shù)適用于單個(gè)主機系統控制一個(gè)或多個(gè)從機設備。Dallas公司的單總線(xiàn)產(chǎn)品中均有一個(gè)8字節只讀存儲器(ROM)，用于存放產(chǎn)品的序列號(每個(gè)芯片唯一的64位標識代碼)。如圖1所示，從低位起第一個(gè)字節(8位)是器件的家族代碼，表示產(chǎn)品的分類(lèi);接下來(lái)的6個(gè)字節(48位)是每個(gè)器件唯一的ID號;最后一個(gè)字節(8位)是前56位的CRC校驗碼。同一種類(lèi)型的器件有248個(gè)ID號碼總量，確保了在總線(xiàn)上不會(huì )產(chǎn)生地址沖突。

傳統的基于單總線(xiàn)的測溫系統采用ROM搜索的方式在線(xiàn)識別掛接在總線(xiàn)上器件的注冊碼和器件的類(lèi)型，由此可在線(xiàn)確定總線(xiàn)上的器件數量。但是，隨著(zhù)掛接在總線(xiàn)上的單總線(xiàn)器件增加，搜索ROM的時(shí)間也隨之增加，系統開(kāi)銷(xiāo)增大。基于此，本設計采用支持菊鏈模式的新型數字溫度傳感器芯片DS28EA00組建單總線(xiàn)測溫網(wǎng)絡(luò )。該方案無(wú)需進(jìn)行傳統的ROM搜索步驟，允許用戶(hù)將器件在鏈路中的物理位置與序列號對應，節省了RAM開(kāi)銷(xiāo)，簡(jiǎn)化了基于單總線(xiàn)的應用設計。

1 DS28EA00特性分析

DS28EA00是具有9位(0.5℃)至12位(0.062 5℃)分辨率和用戶(hù)可編程非易失性(NV)上/下觸發(fā)點(diǎn)報警功能的數字溫度計。每個(gè)DS28EA 00都有工廠(chǎng)編程的唯一64位序列號。DS28EA00具有滯回和干擾濾波功能，使其能夠在大的單總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中可靠工作。與其他單總線(xiàn)器件(例如DS18B20)不同，DS28EA00具有兩個(gè)額外的引腳用以執行順序檢測功能。該特性允許用戶(hù)將器件在鏈路中的物理位置與序列號對應，例如用來(lái)測量?jì)Υ嫠煌叨忍幍臏囟?。如果無(wú)需順序檢測功能，這些引腳可作為通用輸入或輸出。

2 基于DS28EA00的測溫系統的硬件連接

采用DS28EA00的單總線(xiàn)測溫系統硬件連接圖如圖2所示，主控制器采用51系列單片機，通過(guò)一個(gè)通用I/O口與單總線(xiàn)器件DS28EA00連接。與Dallas其他的數字溫度傳感器不同，DS28EA00具有兩個(gè)額外的引腳PIOA和PIOB。其中，除了連接在總線(xiàn)上的第一個(gè)DS28EA00的PIOB接地外，其他每一個(gè)器件的PIOA均與下一個(gè)器件的PIOB相連接，最后一個(gè)DS28EAOO的PIOA懸空或接地，所有的DS28EA00采用菊鏈的方式互連在一起。微控制器的其他部分連接輸入設備、輸出設備和通信接口。