在设计中,数据的通信是创新点。IEEEl451.4标准的接口要求既能输出模拟信号,又能输出数字信号。同时能自动识别传感器的类型,通过软件的控制可以对传感器进行校准。根据这个要求,设计了另外一种混合接口,如图4所示。通过这个接口,既能输出模拟信号,又能输出数字信号。模拟信号即传感器直接输出经过调理后的信号。数字信号包括两种信号,一种是RS422电平的信号,用D+,D-表示,另外一种数字信号是C8051F060从EEPROM中读出的TEDS信号,在此用DAT表示。EEPROM采用Dallas Semiconductor生产的DS2431作为TEDS的信息存储器,DS2431为1024位可编程只读存储器,可识别和储存与之相适应产品的有关信息。这些系列或产品的指定信息能通过最小的接口访问,比如微控制器的一个端口引脚。在设计中,DS243l的DAT引脚与C8051F060的P2.7口相连。通信过程中,C8051F060与DS2431的通讯通过单线协议进行。DS2431的主要作用是向微处理器提供储存在其内部的TEDS。要实现与DS2431的通信,核心是掌握好1一Wire器件信号收发时序的问题。为了保证数据的完整性,DS243l对通信协议有很严格的要求。DS2431的通信协议主要包括4种信号类型:初始化信号(包括1个复位脉冲和1个应答脉冲),写O,写1,读数据。这些信号中,除了应答脉冲以外,都是由总线控制单元发出。为保证数据可靠的传输,任何时刻单总线上只能有一个数据,每次数据和命令传输通常从复位命令开始,随后是ROM命令和RAM命令,最后进行数据交换,必须严格遵守这个命令序列,才能保证数据的正确传输。
3 结语
在充分研究IEEEl451.4标准接口的基础上,完成了智能传感器的硬件电路设计。通过实验,从控制软件上可以收到传感器输出的信号,所提出电路设计方案切实可行。