单总线协议转换器在分布式测控系统中的应用

　　单总线技术是美国Dallas半导体公司近年推出的新技术。它将地址线、数据线、控制线合为1根信号线，允许在这根信号线上挂接数百个单总线器件芯片。基于单总线的每个芯片内部均有1个出厂前被光刻好的64位ROM序列号，它可以看作是该芯片的地址序列码。开始8位是产品类型标号，如DSl8B20为28H，DS2450为20H等;接着的48位是该芯片自身的序列号，用以保证在同类芯片中的唯一性;最后8位是前面56位的循环冗余校验码，以确保数据传输的可靠性。光刻ROM的作用是使每个"单总线"器件的地址都各不相同，这是定位和寻址器件实现单总线测控功能的前提条件，并以此为依据实现1根总线上挂接多个"单总线"芯片。芯片内部集成有收发控制电路和电源存储电路。与微处理器的接口非常简单，可节省大量的引线和逻辑电路。芯片的耗电量很小，从总线上"偷"一点电(空闲时几μW，工作时几mW)存储在片内的电容中就可正常工作，一般不用另附电源。最可贵的是这些芯片在检测点已把被测信号数字化了，因此在单总线上传送的是数字信号，这使得系统的抗干扰性能好、可靠性高、传输距离远。

　　单总线技术具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等优点，因此，在分布式测控系统中有着广泛应用。

　　1 DS2480B主要特性

　　◇ 串口UART/RS232至单总线通信协议的转接桥，可直接连到UART和5V RS232系统中, 支持Dallas全系列单总线器件，如数字温度传感器DS18B20、A/D转换器DS2450等;

　　◇ 将主机从单总线时序控制中解脱出来，提供规范的、灵活的和强驱动的单总线定时;

　　◇ 支持标准UART通信，支持9.6(默认)、 19.2、57.6和115.2 kbps速率;

　　◇ 具有较强的总线驱动能力，通信距离可达300 m;

　　◇ 可编程下拉摆率控制和有源上拉，工作范围 5 V，-40 ~ +85 ℃，8引脚SOIC封装。

　　2 引脚说明及原理框图

　　DS2480B为8脚贴片式封装，如图1所示。引脚功能如表1所列。

　　表1 引脚功能说明

　　DS2480B工作原理框图如图2所示。

　　3 DS2480B与RS232的接口技术

　　电路应用了串口"窃电"技术，不用外加电源，同时有DS9502对单总线提供静电保护，如图3所示。

　　4 基于DS2480B的单总线农业温室分布式测控系统设计

　　4.1 核心器件介绍

　　温度信号的检测选用单总线数字温度计DSl8B20。它利用温敏振荡器的频率随温度变化的关系，通过对振荡周期的计数来实现温度测量。DSl8B20采用3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为 -55~+125 ℃，可编程为9~12位 A/D转换精度，测温分辨率可达 0.0625 ℃，典型转换速度200 ms/次;被测温度用符号扩展的16位二进制补码数字量方式串行输出;内部非挥发的温度报警触发器可由用户设置高、低限报警值。