Выбор элементов схемы

)Сначала рассмотрим выбор датчиков температуры.

В качестве датчика температуры рассмотрен вариант реализации DS18S20. Для выполнения моего курсового задания необходима точность +/-1, а эти датчики сертифицированы как измерительные приборы и обеспечивают точность до 0.1. Соответственно данный датчик может быть подключен по однопроводной сигнальной линии и передает данные по протоколу IWare. Благодаря обеспечению возможности адресного обращения возможно использование одной линии связи для всех датчиков.

Датчик DS18S20 имеет следующие отличительные особенности:

1. Точность ±0.5°C от -10°C до +85°C,

2. Разрешение от 9 до 12 бит, которое настраивается пользователем,

. Передача данных посредством 1-проводного последовательного интерфейса,

. 64-битный уникальный и неизменяемый серийный номер,

. Многоточечное считывание,

. Рабочее напряжение от 3.0В до 5.5В,

. Вариант датчика с запиткой с линии данных (DS18B20-PAR),

. O-92, 150mil 8-контактный SOIC, или 1.98мм x 1.37мм корпус с шариковыми выводами (±2.0°C).

Данные в микросхеме DS18B20 считываются через 1-проводную последовательную шину в дополнительном от 9 до 12 битном (программируется пользователем) коде с ценой младшего разряда от 0.5°C до 0.0625°C. Она является термометром с цифровым вводом/выводом, работающим с точностью ±0.5°C.

У каждой микросхемы DS18S20 имеется уникальный и неизменяемый 64-битный серийный номер, используемый как узловой адрес датчика. При этом появляется возможность сосуществовать множеству микросхем DS18S20 на одной 1 проводной шине. Микросхема DS18S20 может быть локально запитана от 3.0В до 5.5В или она может быть сконфигурирована таким образом, чтобы быть запитанной посредством 1-проводной линии данных.

Осуществление передачи команды начала преобразования и других команд, а также считывания значения измеренной температуры производится с помощью 1-проводного интерфейса (1-WireTM).

Используемый 1-проводным интерфейсом протокол не сложен. В любой момент времени на 1-проводной шине можно выделить устройство-мастер, которым может быть микропроцессор или компьютер, и подчиненное устройство, в нашем случае это микросхема система нагрева и охлаждения.

Мастер всегда выступает инициатором обмена по 1-проводной шине. Обмен с датчиком всегда начинается с процесса инициализации. Инициализация производится в следующей последовательности :

.Формируется импульс сброса не менее 480мкс

.Далее линия отпускается и через некоторое время не более 60мкс она закорачивается самим датчиком это как сигнал готовности к обмену.

.Далее следует выполнить передачу команды и адреса конкретного датчика установленного на шине.

Рис.2.1 Временная диаграмма инициализации

После того, как мастер обнаружил ответ, он может передать датчику одну из команд. Передача ведётся путём формирования мастером специальных временных интервалов (time slots). Каждый временной интервал служит для передачи одного бита. Первым передаётся младший бит. Интервал начинается импульсом низкого уровня, длительность которого лежит в пределах 1 - 15 мкс. Поскольку переход из единицы в ноль менее чувствителен к ёмкости шины (он формируется открытым транзистором, в то время как переход из ноля в единицу формируется подтягивающим резистором), именно этот переход используют 1-проводные устройства для синхронизации с мастером. В подчиненном устройстве запускается схема временной задержки, которая определяет момент считывания данных. Номинальное значение задержки равно 30 мкс, однако, оно может колебаться в пределах 15 - 60 мкс. За импульсом низкого уровня следует передаваемый бит. Он должен удерживаться мастером на шине в течение 60 - 120 мкс от начала интервала. Временной интервал завершается переводом шины в состояние высокого уровня на время не менее 1 мкс. Длительность интервала зависит от собственной емкости линии определяемой длинной. Так как в моем устройстве датчики находятся на большом расстоянии от контроллера, то рекомендуется не мене 15мкс.

Рис 2.2 Временная диаграмма передачи 1ного бита

Первой командой, которую должен передать мастер для DS18S20 после инициализации, является одна из команд реализуемых устройством функций.

При приеме данных от подчиненного устройства временные интервалы для принимаемых битов тоже формирует мастер. Интервал начинается импульсом низкого уровня длительностью 15 мкс. Затем контроллер отпускает шину и если через 30мкс он считывает 0, то этот бит удерживает термометр, иначе считывается 1. Таким способом, последовательно тактируя каждый бит, контроллер считывает все требуемые ему данные. Прием байта начинается с младшего бита.

Перейти на страницу: 1 2

Прочтите также:

Термостат для теплых полов
В настоящее время в микропроцессорной технике выделился самостоятельный класс интегральных схем - микроконтроллеры, которые предназначены для встраивания в приборы различного назначения ...

Проектирование электрохромного индикаторного устройства
Внимательно ознакомиться с описанием изобретения и уяснить принцип действия устройства или устройства, реализующего способ. Изложить принцип действия устройства в пояснительной запис ...

Разработка приёмника супергетеродинного типа
В данном курсовом проекте должен быть разработан приёмник супергетеродинного типа по полученным техническим данным. Должна быть разработана схема электрическая принципиальная. При вып ...

Основные разделы

2021 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru