"单总线协议转换器在分布式测控系统中的应用"
单总线协议转换器是美国Dallas半导体公司近年推出的新技术,具有节省I/O口线资源、结构简单、开发快捷、成本低廉、便于总线扩展和维护等优点。单总线技术将地址线、数据线、控制线合为1根信号线,允许在这根信号线上挂接数百个单总线器件芯片。每个芯片内部均有1个出厂前被光刻好的64位ROM序列号,它可以看作是该芯片的地址序列码。
基于DS2480B的单总线分布式测控系统具有广阔的应用空间,具有较大的推广价值。DS2480B是串口UART/RS232至单总线通信协议的转接桥,可直接连到UART和5V RS232系统中,支持Dallas全系列单总线器件,如数字温度传感器DS18B20、A/D转换器DS2450等。
在分布式测控系统中,单总线技术具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等优点。单总线技术可以应用于农业温室分布式测控系统、工业自动化控制系统、医疗健康监测系统等领域。
DS2480B主要特性包括:
◇ 串口UART/RS232至单总线通信协议的转接桥
◇ 将主机从单总线时序控制中解脱出来,提供规范的、灵活的和强驱动的单总线定时
◇ 支持标准UART通信,支持9.6(默认)、19.2、57.6和115.2 kbps速率
◇ 具有较强的总线驱动能力,通信距离可达300 m
◇ 可编程下拉摆率控制和有源上拉,工作范围 5 V,-40 ~ +85 ℃,8引脚SOIC封装
DS2480B工作原理框图显示了单总线协议转换器的工作原理。DS2480B与RS232的接口技术电路应用了串口"窃电"技术,不用外加电源,同时有DS9502对单总线提供静电保护。
基于DS2480B的单总线农业温室分布式测控系统设计中,核心器件包括温度信号的检测选用单总线数字温度计DSl8B20、湿度信号、二氧化碳浓度等信号的检测选用单总线4通道逐次逼近式A/D转换器DS2450等。系统硬件组成框图显示了系统的硬件组成。
软件设计中,为了保证数据可靠地传输,任一时刻单总线上只能有一个控制信号或数据。进行数据通信时应符合单总线协议,计算机对某一测控对象操作时,一般有以下4个过程:① 初始化;② 传送ROM命令;③ 传送RAM命令;④ 数据交换。每次传送的数据都需要经过验证,确保数据的正确性。