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
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
  n0 ^  \2 ~% i4 q, n) q' o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
5 \& f* Q% e% G& `, F, K& J7 c广泛的应用前景。
  K. t% f+ A9 I: w/ I0引言
5 d) \3 }1 m2 @$ K( e目前，常用的温度检测方法是采用温度传感器的单片机检
# _' o3 [1 t: |- O' ~测系统，它通过RS232或RS485与主机通信。这种系统虽然能
* R  |* c+ V/ x  l( d0 W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
范性较差,且无统一标准，所以其可靠性、维修性、互操作性以
: J: G) V) ~3 e6 f! ^2 ^$ X+ }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
/ u; `- B+ G4 d4 [4 t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
3 |7 j7 F+ H, J% Y; M! s分布式测温系统。LonWorks 现场总线(LON总线)是美国ECH-
7 l2 ]- Y/ [; q  X2 k3 kELON公司推出的局部操作网络,它具有统- -性、开放性、互操
  G4 I. v$ m. |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
线之一。利用LonWorks现场总线技术构建系统大大提高了系
# J# K  X2 Q" N0 D! S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
, \; E, y  h  n' a流趋势[1]。另外,利用单总线数字温度传感器DS18B20作为测
3 C( [& j6 ^# b. Y  w1 \; _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
% o" _8 ?+ ^  N7 q4 B8 ^& ^( K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.
端口线就能与多个DSI8B20串接和通讯，实现了系统结构简单
' A$ l0 B2 S5 e2 J+ {8 E
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。
0 }$ j) Q9 A) y0 V. A" j$ Q1 DS18B20测温原理
, T/ I" ~. _, U6 ?! _, e7 \' S2 {DS18B20只用一根信号线作为单总线与CPU连接,且每个
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
! E7 z2 \5 \) H4 V" Q- 55~ + 1259C,在- 10~ + 85°C时其精度为+0.5%C.该传感器
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
1 L) M5 K3 F5 p: `8 j1 B! B  K好的负压特性。
DS18B20转换温度后，所得温度值与报警触发器TH~TL中
的值比较。因为这两个寄存器只有8位,所以0.5C位在比较
8 L5 A3 Z- ]& L& F  ?5 _" ?! i; q中被忽略，于是TH与TL的最高位与16位温度寄存器中的符
+ D& w( ]2 F" m2 C; i% e" x) m号位直接对应。如果温度测量值高于TH或低于TL,则报警标
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
) v7 E5 i! L8 R" ?8 B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
& }8 c9 k5 ^  J9 q3 j% `的温度传感器。

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