单片机AT89C51在lonworks现场总线中的应用

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摘要:以LonWorks现场总线技术为基础,以新型单总线数字温度传感器DS18B20为测温元件,提出了一-套新型的分布
式测温系统。整个测温系统由一-台上位机和多个Host - Based结构的智能节点组成,其中智能节点采用单片机AT89C51
: n0 n5 |7 a# z$ N  ?8 x为主处理器、神经元芯片TMPN3120为从处理器、FTT-10A为收发器。系统中单片机将采集来的温度数据传送给神经元
9 T' ^6 a/ x% {芯片,然后数据经由收发器通过LON网络传输到上位机。该系统具有结构简单、测量精度高、抗干扰能力强等特点，具有
广泛的应用前景。
0引言
目前，常用的温度检测方法是采用温度传感器的单片机检
+ K: T) b0 W* c5 f4 |2 O6 G测系统，它通过RS232或RS485与主机通信。这种系统虽然能
1 M, p4 n) J- M7 @) _# t8 |满足大多数情况下温度测量的需要,但是它的集成度较低,规
6 _4 U9 D3 Y9 V- l* P$ D; `& l范性较差,且无统一标准，所以其可靠性、维修性、互操作性以
6 R, m% O2 E5 Q5 W) Y- j+ c及可扩充性均难以达到理想效果。
多点测温系统是采用LonWorks 现场总线技术，以DS18B20
为测温元件而构成的集信号采集、传输、处理和通信于一-体的
分布式测温系统。LonWorks 现场总线(LON总线)是美国ECH-
ELON公司推出的局部操作网络,它具有统- -性、开放性、互操
作性及支持多种通信介质等优良性能，是当今最流行的现场总
0 Z# n. x- o/ E$ ?" [线之一。利用LonWorks现场总线技术构建系统大大提高了系
统的可靠性、维修性、互操作性以及可扩充性,符合国际上的主
流趋势[1]。另外,利用单总线数字温度传感器DS18B20作为测
温元件，不但改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转
换为数字量的模式,实现了长距离传输,而且单片机只需一根.
; H6 m, }. s  M4 m2 @端口线就能与多个DSI8B20串接和通讯，实现了系统结构简单

; ]# i7 g5 b+ H! I( A& r- l化。该系统测量精度高( +0.5C)、适应能力强，特别适合应用
在距离远、多测点的场合。
) C9 E7 V9 n4 ^7 @/ L; f1 DS18B20测温原理
7 n& A5 h6 q1 G4 v5 p  eDS18B20只用一根信号线作为单总线与CPU连接,且每个
" }2 Y. h& m* l2 K% I传感器都有唯一的 64位序列号存储在其内部的ROM中,这样
一条总线上可以挂多个DS18B20,实现多点测温。测温范围为
- 55~ + 1259C,在- 10~ + 85°C时其精度为+0.5%C.该传感器
) c( D; l, e3 ?! J& ~含寄生电源，既可单总线供电，也可用外部电源供电,并具有良
好的负压特性。
) M$ S: X# L* J- V: u5 ^+ d8 j4 E# YDS18B20转换温度后，所得温度值与报警触发器TH~TL中
5 b8 L' X+ G1 I0 _的值比较。因为这两个寄存器只有8位,所以0.5C位在比较
中被忽略，于是TH与TL的最高位与16位温度寄存器中的符
! V- c7 d8 `% V2 \6 A! w; H% P号位直接对应。如果温度测量值高于TH或低于TL,则报警标
) C7 g- ^8 [, g7 t& ^志被置位,该标志在每次温度测量后会被更新。当报警信号设
+ ?8 X" y. T- @4 @# W. u1 [1 ~定后，DSI8B20响应报警查询命令,这一-特性允许多个DS18B20
并行连接并同时测量温度。假设某个地点的温度超过界限，则
报警装置立即确定是哪一- 个DSI8B20, 而不需再读其他未报警
/ l9 u% [( b( o) T+ r8 ]的温度传感器。

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