基于IEEEl451標準接口的智能傳感器硬件設計

在設計中，數據的通信是創(chuàng )新點(diǎn)。IEEEl451.4標準的接口要求既能輸出模擬信號，又能輸出數字信號。同時(shí)能自動(dòng)識別傳感器的類(lèi)型，通過(guò)軟件的控制可以對傳感器進(jìn)行校準。根據這個(gè)要求，設計了另外一種混合接口，如圖4所示。通過(guò)這個(gè)接口，既能輸出模擬信號，又能輸出數字信號。模擬信號即傳感器直接輸出經(jīng)過(guò)調理后的信號。數字信號包括兩種信號，一種是RS422電平的信號，用D+，D-表示，另外一種數字信號是C8051F060從EEPROM中讀出的TEDS信號，在此用DAT表示。EEPROM采用Dallas Semiconductor生產(chǎn)的DS2431作為T(mén)EDS的信息存儲器，DS2431為1024位可編程只讀存儲器，可識別和儲存與之相適應產(chǎn)品的有關(guān)信息。這些系列或產(chǎn)品的指定信息能通過(guò)最小的接口訪(fǎng)問(wèn)，比如微控制器的一個(gè)端口引腳。在設計中，DS243l的DAT引腳與C8051F060的P2．7口相連。通信過(guò)程中，C8051F060與DS2431的通訊通過(guò)單線(xiàn)協(xié)議進(jìn)行。DS2431的主要作用是向微處理器提供儲存在其內部的TEDS。要實(shí)現與DS2431的通信，核心是掌握好1一Wire器件信號收發(fā)時(shí)序的問(wèn)題。為了保證數據的完整性，DS243l對通信協(xié)議有很?chē)栏竦囊?。DS2431的通信協(xié)議主要包括4種信號類(lèi)型：初始化信號(包括1個(gè)復位脈沖和1個(gè)應答脈沖)，寫(xiě)O，寫(xiě)1，讀數據。這些信號中，除了應答脈沖以外，都是由總線(xiàn)控制單元發(fā)出。為保證數據可靠的傳輸，任何時(shí)刻單總線(xiàn)上只能有一個(gè)數據，每次數據和命令傳輸通常從復位命令開(kāi)始，隨后是ROM命令和RAM命令，最后進(jìn)行數據交換，必須嚴格遵守這個(gè)命令序列，才能保證數據的正確傳輸。

3 結語(yǔ)
在充分研究IEEEl451．4標準接口的基礎上，完成了智能傳感器的硬件電路設計。通過(guò)實(shí)驗，從控制軟件上可以收到傳感器輸出的信號，所提出電路設計方案切實(shí)可行。