数字温度测量模块LTM8003及其应用

2006-05-07 15:49:45来源: 国外电子元器件

是一种新型数字温度传感器模块,该模块具有管理512个数字温度传感器的能力,它可利用其自身的RS-485口来和上位机一起构成数字多点测温网络系统,可广泛应用于粮食、档案库等行业的温度监测系统中,文中介绍了该模块的特点、命令集及典型应用。

数字温度传感器 测温网络 一线总线 DS18B20 LTM8003

1 概述

DS18B20是美国DLALAS公司生产的一种新型“一线总线”数字温度传感器,该传感器具有接口简单、测温范围宽、测温精度高等特点,其“一线总线”便于构成测温网络,可大大降低连线费用。但该模块在构成大型测温网络应用时也存在一些不足,如测量距离短,“一线总线”允许挂接的传感器数量较少、温度读写时序要求严格、温度采集过程复杂等,这些缺点限制了它在大规模测温网络中的。

LTM8003是北京长英新业数码科技公司的产品,该模块可独立完成512个“一线总线”数字温度传感器的温度采集及管理,当其和上位机采用RS-485组网应用时(一台上位机可管理128台LTM8003模块),可轻松构成万点数字公测温网络。LTM8003的二极分布式结构可以使大型测温结构变得简单、明了,又便于维护。

2 LTM8003结构特点

LTM8003模块内部采用双CPU结构,其中一个CPU用于数字温度传感器的管理及温度采集,另一个则用于网络通信,这样,温度数据的采集和网络通信便可以相互隔离,从而大大缩短了数字温度传感器的测量周期,提高了数据采集速度。该模块采集512点数据时仅需8.5s时间,LTM8003主要特性如下:

●可支持美国DALAS“一线总线”数字化温度传感器DS1820、DS18B20、DS1822等;

●测温点数为1~512点;

●测温范围为-55~+125℃;

●测温精度为±0.5℃;

●测温分辨率为9~12位(0.0625℃);

●测温速度大于60点/s;

●支持传感器二线或三线联接方式;

●可自动识别传感器数量、ID自动排序;

●与上位机采用RS-485通信,一台上位机可带128个模块;

●信号光电隔离,隔离电压大于2500V;

●波特率可在9600/19200/38400中选择;

●在485总线上的传输距离为1200m;

●具有±15kV的ESD防护能力;

●支持synall、组态王等组态软件;

●采用符合GB12476.1-90及IEC61241-1-1防爆标准机壳,密闭性好,防熏蒸;

●具有过压、过流、突波、隔离、雷击保护功能;

●使用12V/24V/48V直流电源

●电源功耗为6~15W;

●具有数据CRC校验能力;

●具有看门狗电路。

3 LTM8003模块的引脚功能

LTM8003具有8个测试数据电缆通道,因此可连接8路数字温度传感器,每路可连接传感器的个数为1~64。其连接方式为干线制或三线制,图1所示是其连接方式示意图。通常推荐采用三线制的连接方式,LTM8003模块的外形及接口如图2所示,其各接线端子及引脚说明如下:

CHX(0~7):测试电缆电源线,接传感器Vcc端;

GND:测试电缆地线,接传感器GND端;

DLX(0~7):分支器控制线,接电缆分支LTM8120的DL信号;

DATA+:RS-485+;

DATA-:RS-485-;

24V+:接24V直流电源正端;

GND(24V):接24V直流电源地线。

4 LTM8003使用特点

LTM8003模块在使用时具有以下一些特点:

(1)可适应恶劣一半,LTM8003使用了隔离电源,因为24V的电源GND与传感器的GND是分开的;

(2)LTM8003可自动识别传感器数量并自动为传感器排序,从而大大方便了系统维护。同时克服了“一线总线”器件固有的排序无规律的特点,从而使现场应用更简单。其自动排序过程如下:如果通道0挂接了4个传感器a,b,c,d,则第一次上电后自动排序为a,b,c,d,如因某传感器故障更换了一个传感器,则该传感器自动取代原传感器序号。若b环换e则自动排序为a,e,c,d,如新增传感器f,则f自动添加到最后。

(3)LTM8003使用时可以和上位机及传感器构成二级网络,即上位机的RS-485网和传感器的“一线总线”总线网络。

(4)“一线总线”通信距离主要与三个因素有关,一是同一根测温电缆上的数字传感器个数;二是测温电缆的线间电容和导线电阻;三是现场信号的干扰情况。因此提高测温距离的关键是选用线间电容小、屏蔽特性好的通信电缆。LTM8003模块在使用双绞线且每一根测温电缆连接传感器数量小于64的情况下,可保证8根测温电缆的任何一根通信距离大于200m。

5 LTM8003的命令集

LTM8003命令的主要作用是完成上位机对模块的配置管理和温度采集任务。模块为了避免多个设备在同一时间发送数据而导致竞争,所有的RS-485网的通信均由位机控制,并采用上位机主导的命令/响应方式,而模块则不断巡检采集各传感器温度值。

LTM8003命令的语法模式为:

[命令符][地址][命令][数据][回车]

所有的命令以命令符开始,共五个合法命令符:$、#、%、@、&。命令符后面的两个字符地址用于区别目标模块,两个字符命令紧跟在地址后面,不同的命令有不同的数据。所有命令都以回车结束。

LTM8003模块的命令表如表1所列。

表1 LTM8003模块命令表

命令语法 命令名 命令描述
%AANNT TCCFF 参数配置 设定配置参数
#AAN 读指定通道温度值 返回指定模块指定有测温点的温度值
#AA8 读所有通道温度值 返回所有通道测温点的温度值
$AA@ 读配置状态 返回指定地址模块的配置参数
$AA6 读通道状态 返回指定地址模块所有通道的状态
$AAF 读版本号 返回指定地址模块的软件版本号
$AAM 返回模块名称 返回指定地址模块的名称
&AAN 读指定通道ID号码 返回指定地址模块指通道的所有ID号码
&AA8 读所有通道ID号码 返回指定地址模块的所有ID号码
&AA9 模块重读传感器ID号码 刷新指定地址模块传感器的ID号码
*AAN 读指定通道编号 返回指定地址模块指定通道的所有传感器编号码
    注:1.以上命令均为ASC字符。2.每条命令均以回车符(cr,0dh)为结束符。

由于LTM8003模块支持组态软件,所以可以很容易的由组态王等组态软件来构成上位机监控采集界面。

6 典型应用

LTM8003具有管理512个数字温度传感器的能力,利用其自身的RS-485口,可以和上位机一起构成数字多点测温网络系统,该系统可广泛应用于粮食、档案库等行业的温度监测中,其具体应用领域有:

●粮库粮情监测系统;

●楼宇自控系统;

●仓储监测系统;

●空调火车车箱温度测量系统;

●冷库测量系统;

●发酵池罐温度;

●电池温度测量;

●配电柜触点温度测量;

●中央空调系统;

●农业温度大

●供热网监测系统;

●电缆沟温度监测。

笔者采用LTM8003设计的全数字化粮情监测系统方案如图3所示。为了该系统现场安装方便,其测量电缆采用主传输线+测温电缆连接器+测试电缆的方式,并将测温电缆及测温点数进行了合理分配。

关键字:数字  温度  测量  模块

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/zhzx/200605/2169.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
数字
温度
测量
模块

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved