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        單總線技術在航空相機溫控系統中的應用

        作者: 時間:2012-02-08 來源:網絡 收藏

        2 系統硬件設計
        系統硬件主要包括控制器、溫度傳感器、加熱片等。控制器采用DSPTMS320F2812。在中的一個溫控區域布置多個傳感器實時采樣,根據多次測量的平均值,通過控制器調節輸出PWM脈寬,以控制加熱片的輸出,從而控制敏感區的溫度。其中,鏡頭組件區域的溫度測量示意圖如圖2所示。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/194492.htm

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        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。

        c.jpg


        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。



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