單總線技術在航空相機溫控系統(tǒng)中的應用
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2 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)硬件主要包括控制器、溫度傳感器、加熱片等。控制器采用DSPTMS320F2812。在相機中的一個溫控區(qū)域布置多個傳感器實時采樣，根據(jù)多次測量的平均值，通過控制器調(diào)節(jié)輸出PWM脈寬，以控制加熱片的輸出，從而控制相機敏感區(qū)的溫度。其中，相機鏡頭組件區(qū)域的溫度測量示意圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/194492.htm
6只傳感器根據(jù)光學系統(tǒng)熱分析結(jié)果，布置在鏡頭組件的不同位置上。為了最大限度方便布線，傳感器采用寄生電源供電，即電源端與接地端相連，并接到最近的相機本體上。利用相機本體接地的特點，用一根信號線連接6只傳感器，利用DSP上的一個I／O口采集溫度信號。其中，SN74LVC4245A作為雙向電平轉(zhuǎn)換隔離器件，提高了對傳感器的驅(qū)動能力，對傳感器采用5 V電平信號驅(qū)動。MOSFET的作用是增強了總線上拉能力，保證了總線空閑時強上拉狀態(tài)，提高了寄生電源模式下對傳感器的供電能力。
3 系統(tǒng)軟件設計
系統(tǒng)對DS18B20U各種操作必須按如下順序進行：初始化DS18820U；發(fā)ROM功能命令；發(fā)存儲器操作命令；處理數(shù)據(jù)執(zhí)行。
由于DS18B20U對操作的時序性要求很高，所以主CPU經(jīng)過單總線接口訪問DS18B20U的工作流程必須要遵守嚴格的操作順序，如果順序中任意一步缺少或順序錯亂，DS18B20U將不會響應。首先將DS18B20U逐個掛接在主機上，以讀出其序列號。其工作過程為：主機發(fā)出一個不小于480μs的低電平信號，復位DS18B20U。然后主機釋放總線，進入接收模式，這時總線被上拉電阻和MOSFET管共同拉高，當DS18B20U探測到這個上升沿的時候，等待15～60μs后發(fā)送一個器件存在脈沖信號，把總線拉低大約60～240μs，表示器件已經(jīng)正常掛接到總線上，當DS18B20U所發(fā)響應脈沖由主機接收后，主機再發(fā)讀ROM命令代碼33H，然后發(fā)一個脈沖，接著讀取DS18B20U序列號的1位。用同樣的方法讀取序列號的56位。由于DS18B20U單總線通信功能是分時完成的，需要遵循嚴格的時序。讀取器件序列號的程序流程如圖3所示。
DS18B20U的命令中允許對所有在線節(jié)點進行統(tǒng)一操作，利用的是跳過ROM命令(命令為CCH)，即后面的操作是面對總線上所有的DS18B20 U。命令序列先跳過ROM，啟動總線上所有DS18B20U進行溫度測量，然后通過匹配ROM，再逐一讀取DS18B20U的溫度數(shù)據(jù)。這種方式使采集的溫度數(shù)據(jù)具有很好的同步性，而且節(jié)省時間。讀取多傳感器溫度信號的軟件流程如圖4所示。
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