單總線技術在航空相機溫控系統中的應用

6只傳感器根據光學系統熱分析結果，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作為雙向電平轉換隔離器件，提高了對傳感器的驅動能力，對傳感器采用5 V電平信號驅動。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，提高了寄生電源模式下對傳感器的供電能力。

3 系統軟件設計
系統對DS18B20U各種操作必須按如下順序進行：初始化DS18820U；發ROM功能命令；發存儲器操作命令；處理數據執行。
由于DS18B20U對操作的時序性要求很高，所以主CPU經過單總線接口訪問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，表示器件已經正常掛接到總線上，當DS18B20U所發響應脈沖由主機接收后，主機再發讀ROM命令代碼33H，然后發一個脈沖，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點進行統一操作，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的溫度數據。這種方式使采集的溫度數據具有很好的同步性，而且節省時間。讀取多傳感器溫度信號的軟件流程如圖4所示。