可组网单总线A/D芯片在多点检测系统中的应用

2011-03-30 16:46:42来源: 互联网
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

美国DALLAS公司最新推出的DS2450是一种可组网集成A/D芯片。利用其可以方便地组成传感器网络,在测量现场将模拟量直接转换为数字量,实现多点多参数测量,提高系统抗干扰能力。此芯片适合于恶劣环境下进行现场温度测量,而且系统设计灵活、方便。我们利用DS2450和AT89C51单片机设计了多点温度检测系统

1 系统原理

系统原理框图如图1所示。传感器采集的参数在测量现场经DS2450把模拟信号直接转换为数字量,并传输给微处理器,由于系统采用了单总线驱动电路,传输距离能达到200米。工作时,每个AT89C2051通过单总线实现多路多参数的巡检,搜索出超出预先设定的参数极限值的传感器,启动报警指示灯,液晶显示模块LCM12864ZK显示数据(每组传感器有3个,分别放在同一个空间的不同点)。

2 单总线A/D芯片DS2450

DS2450是单总线式4通道逐次逼近式A/D转换器,即有A、B、C和D四个模拟电压输入通道,其由单5V电源供电,也可采用寄生电源方式供电。

DS2450内部有24个地址毗连的8位存储器,分成3页,每页8字节。

第0页为A/D转换结果存储器。每个通道占2个字节,共16位,芯片上电复位时该页清0;其中00H、01H存储A通道转换结果,其余通道依次类推。

第1页为A/D转换控制与状态存储器。08H、09H对应于A通道,其余通道依次类推。

第2页为各通道输入高/低限报警值存储器。10H存放A通道低门限8位报警值、11H存放A通道高门限8位报警值,其余通道依次类推。

DS2450的通道选择字和预置控制字用于选择参与A/D转换的通道及转换前转换结果存储器的初始化。

值得的注意是:如果DS2450由VCC供电,必须在上电完毕后向地址1CH写入40H,使模拟电路永久地保持在工作状态。限于篇幅,详细资料读者可查看参考文献[1]。

3 软件设计

在系统上电后,首先初始化DS2450(为了提高系统的稳定性,DS2450设置为8位的分辨率),并在线搜索DS2450的注册码(如只有一个单总线器件,可省去该步),即DS2450的地址,启动A/D转换,读取模拟输入通道的A/D转换值,图2为软件流程图。

由于系统采用单总线协议,必须严格遵守单总线协议的时序。在主机发送完数据后,必须接受DS2450回送的2个字节的CRC冗余校验字节和要写入的数据,否则,通信会失败。主机根据接受的校验码和数据可以判断DS2450是否接受到正确的数据,以此来决定主机是否需重新发送命令和数据(详见参考文献[1]),以下是部分程序。

4 结论

在作者主持的一项课题中,成功的应用该方法实现了多点温度、湿度、光照和二氧化碳的检测,运行效果良好。

参考文献
[1] DS2450.pdf[EB/OL].http://www.maximic.com.cn/pdfserv/en/ds.

关键字:检测系统  DS2450  单总线技术  单片机

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2011/0330/article_1035.html
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