摘要：介紹一種利用可組網(wǎng)新型A/D芯片DS2450具有的單總線特點(diǎn)，結(jié)合單片機(jī)和一些模擬量輸出的傳感器所構(gòu)成的多點(diǎn)多參數(shù)系統(tǒng)，介紹了它的硬件和軟件設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：檢測系統(tǒng)；DS2450；單總線技術(shù)；單片機(jī)
Application of DS2450 A/D in Multiple Spots Detecting Sy stem
LIU Jianhua, ZHANG Jiancheng, CUI Yuehua, LIU Jingna
(Department of Electrical Engineering, Shijiazhuang Railway Institute ,
Shijiazhuang 050043, China)
Abstract: DS2450 has the characteristic of onewire bus. The sy stem that consists of DS2450, MCU and sensors was introduced. The design of hard w are and software for multiple spots’s parameters was described.
Key words: detecting system; DS2450; onewire technology; MCU
美國DALLAS公司最新推出的DS2450是一種可組網(wǎng)集成A/D芯片。利用其可以方便地組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，在測量現(xiàn)場將模擬量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多參數(shù)測量，提高系統(tǒng)抗干擾能力。此芯片適合于惡劣環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場溫度測量，而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、方便。我們利用DS2450和AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)了多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)原理
系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。傳感器采集的參數(shù)在測量現(xiàn)場經(jīng)DS2450把模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并傳輸給微處理器，由于系統(tǒng)采用了單總線驅(qū)動(dòng)電路，傳輸距離能達(dá)到200米。工作時(shí)，每個(gè)AT89C2051通過單總線實(shí)現(xiàn)多路多參數(shù)的巡檢，搜索出超出預(yù)先設(shè)定的參數(shù)極限值的傳感器，啟動(dòng)報(bào)警指示燈，液晶顯示模塊LCM12864ZK顯示數(shù)據(jù)(每組傳感器有3個(gè)，分別放在同一個(gè)空間的不同點(diǎn))。
2 單總線A/D芯片DS2450
DS2450是單總線式4通道逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，即有A、B、C和D四個(gè)模擬電壓輸入通道，其由單5V電源供電，也可采用寄生電源方式供電。
DS2450內(nèi)部有24個(gè)地址毗連的8位存儲(chǔ)器，分成3頁，每頁8字節(jié)。
第0頁為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)器。每個(gè)通道占2個(gè)字節(jié)，共16位，芯片上電復(fù)位時(shí)該頁清0；其中00H、01H存儲(chǔ)A通道轉(zhuǎn)換結(jié)果，其余通道依次類推。
第1頁為A/D轉(zhuǎn)換控制與狀態(tài)存儲(chǔ)器。08H、09H對(duì)應(yīng)于A通道，其余通道依次類推。
第2頁為各通道輸入高/低限報(bào)警值存儲(chǔ)器。10H存放A通道低門限8位報(bào)警值、11H存放A通道高門限8位報(bào)警值，其余通道依次類推。
DS2450的通道選擇字和預(yù)置控制字用于選擇參與A/D轉(zhuǎn)換的通道及轉(zhuǎn)換前轉(zhuǎn)換結(jié)果存儲(chǔ)器的初始化。
值得的注意是：如果DS2450由VCC供電，必須在上電完畢后向地址1CH寫入40H，使模擬電路永久地保持在工作狀態(tài)。限于篇幅，詳細(xì)資料讀者可查看參考文獻(xiàn)［1］。
3 軟件設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)上電后，首先初始化DS2450(為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，DS2450設(shè)置為8位的分辨率)，并在線搜索DS2450的注冊碼(如只有一個(gè)單總線器件，可省去該步)，即DS2450的地址，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，讀取模擬輸入通道的A/D轉(zhuǎn)換值，圖2為軟件流程圖。
由于系統(tǒng)采用單總線協(xié)議，必須嚴(yán)格遵守單總線協(xié)議的時(shí)序。在主機(jī)發(fā)送完數(shù)據(jù)后，必須接受DS2450回送的2個(gè)字節(jié)的CRC冗余校驗(yàn)字節(jié)和要寫入的數(shù)據(jù)，否則，通信會(huì)失敗。主機(jī)根據(jù)接受的校驗(yàn)碼和數(shù)據(jù)可以判斷DS2450是否接受到正確的數(shù)據(jù)，以此來決定主機(jī)是否需重新發(fā)送命令和數(shù)據(jù)(詳見參考文獻(xiàn)［1］)，以下是部分程序。
4 結(jié)論
在作者主持的一項(xiàng)課題中，成功的應(yīng)用該方法實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度、濕度、光照和二氧化碳的檢測，運(yùn)行效果良好。
參考文獻(xiàn)
[1] DS2450.pdf[EB/OL].http://www.maximic.com.cn/pdfserv/en/ds.
