单总线协议转换器在分布式测控系统中的应用

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1、单总线协议转换器在分布式测控系统中的应用

2、第1内容显示中摘要：介绍DS2480BUART/RS232至单总线协议转换器的主要特性、工作原理、接口技术，并具体阐述DS2480B在农业温室分布式测控系统设计中的应用。关键词：DS2480B单总线RS232　分布式测控单总线技术是美国Dallas半导体公司近年推出的新技术。它将地址线、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。基于单总线的每个芯片内部均有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。开始8位是产品类型标号，如DSl8B20为28

3、H，DS2450为20H等；接着的48位是该芯片自身的序列号，用以保证在同类芯片中的唯一性；最后8位是前面56位的循环冗余校验码，以确保数据传输的可靠性。光刻ROM的作用是使每个"单总线"器件的地址都各不相同，这是定位和寻址器件实现单总线测控功能的前提条件，并以此为依据实现1根总线上挂接多个"单总线"芯片。芯片内部集成有收发控制电路和电源存储电路。与微处理器的接口非常简单，可节省大量的引线和逻辑电路。芯片的耗电量很小，从总线上"偷"一点电(空闲时几μ编程电压6POLRXD/TXD选择端7TXD发送端8RXD接收端DS2480B工作原理框图如图2

4、所示。3DS2480B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，如图3所示。4基于DS2480B的单总线农业温室分布式测控系统设计4.1核心器件介绍　　温度信号的检测选用单总线数字温度计DSl8B20。它利用温敏振荡器的频率随温度变化的关系，通过对振荡周期的计数来实现温度测量。DSl8B20采用3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量范围为-55~+125℃，可编程为9~12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，典型转换速度200ms/次；被测温度用符号扩展的16位二进制补

5、码数字量方式串行输出；内部非挥发的温度报警触发器可由用户设置高、低限报警值。　　湿度信号、二氧化碳浓度等信号的检测，先由相应的传感器和信号调理电路将其转换成电压信号，然后挂接到DS2450上。DS2450是单总线4通道逐次逼近式A/D转换器，其输入电压范围、转换精度位数(2~6位)、报警门限电压等均可编程；每个通道有各自的存储器以存储电压范围设置、转换结果、门限电压等参数；普通方式下串行通信速率达16.3kbps；片内16位循环冗余校验码生成器可用于检测通信的正确性；芯片正常工作时仅消耗2.5m硅片。当外围电路接通DS2401后，通过条件搜索R

6、OM命令，可以由计算机查询到该输入开关量的状态。4.2系统硬件组成框图系统硬件组成框图如图4所示。4.3软件设计　　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。每次传送的数据或命令是由一系列的时序信号组成，单总线上共有4种时序信号：①初始化信号（复位信号）；②写0信号；③写1信号；④读信号。软件设计时要产生这四种时序信号波形。在单总线系统中，软件设计是技术的关键。简捷的硬件设计是靠复杂的

7、软件来支撑的。　　为了提高开发效率，我们采用了Dallas公司授权的软件开发商(ASDB)提供的TMEX软件开发工具套件。在TMEX中已包含上述4种时序信号波形程序，编程时可直接调用。TMEX实际上是一些动态链接库，包括IBFS32.DLL、IB97U32.DLL等文件，提供了对单总线芯片进行访问和控制的函数。它支持yhandleaslongState-buffer(15360)asbytePrivatedeclarefunctionTMExtendedStartSessionlib"IBFS32.DLL"(Byvalportnumasinte

8、gerByvalportTypeasinteger,Byvalreservedasany)aslongPrivatedeclarefunctionTMsetuplib"IBFS32.DLL"(Byvalsession_handleaslong,state_bufferasbyte)asintegerPrivatedeclarefunctionTMfirstlib"IBFS32.DLL"(Byvalsession_handleaslong,state_bufferasbyte)asintegerPrivatedeclarefunctionTMro

9、mlib"IBFS32.DLL"(Byvalsession_handleaslong,state_bufferasbyte,　romasinteger