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:

1. Формируется импульс сброса не менее 480мкс

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

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

Рис. 4. 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. 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 5. Временная диаграмма передачи 1ного бита

Протокол 1 WIRE определяет структуру сообщений, которая используется и распознаётся устройствами, подключёнными к однопроводному интерфейсу. Он описывает способ запроса устройством (ведущим) доступа к другим устройствам (ведомым) и способ ответа на запросы. Обмен сообщениями по линии связи возможен при наличии в сети одного ведущего устройства и одного или нескольких ведомых устройств.

Сообщения могут быть нескольких видов:

- инициализация линии;

- команды доступа к ПЗУ;

- команды доступа к памяти;

- команды чтения данных.

Обмен сообщениями по 1 WIRE начинается с инициализирующей последовательности, состоящей из импульса сброса, передаваемой ведущим и ответным импульсом присутствия. Появление импульса присутствия является признаком наличия в линии одного или нескольких ведомых устройств. После получения импульса присутствия ведущий может отправит одну из следующих команд доступа к ПЗУ:

- Команда чтения ПЗУ [33h].

Эта команда позволяет прочитать идентификатор устройства, 48 битный серийный номер и контрольную сумму. Эта команда может быть использована только при наличии одного ведомого на линии во избежание коллизий при одновременном ответе нескольких устройств.

- Команда совпадения ПЗУ [55h].

Эта команда, за которой следует 64 битный уникальный код устройства, позволяет ведущему получить доступ к конкретному устройству при наличии нескольких устройств на линии.

- Команда пропуска ПЗУ [CCh].

Команда применима только в том случае, если на линии присутствует только одно устройство и обеспечивает доступ к нему без передачи уникального серийного номера.

Команда поиска ПЗУ [F0h].

Эта команда используется для определения серийных номеров всех устройств 1 WIRE После команды выбора ПЗУ в линию связи может быть передана одна из следующих команд транспортного уровня:

- Команда чтения регистра статуса [20h].

Установленный в единицу 5 бит ответного сообщения указывает на готовность нового результата давления, ещё не прочитанного ведущим. Бит 5 сбрасывается в 0 при чтении результата.

- Чтение значения давления [03h].

Ответное сообщение преобразователей содержит три информационных байта и CRC.

Первый байт содержит старшую часть давления в двоично-десятичном виде; второй - младшую часть; третий байт имеет следующую структуру:

D7 - знак числа (0 - положительное, 1 - отрицательное);

D6…D4 - положение десятичной точки в числе, представленном 1 и 2 информационными байтами;

D3 - резерв;

D2…D0 - размерность полученной величины (0 - кПа, 1 - МПа, 2 - кГс/см2, 3 - % от верхнего предела измерений).

Вычисление контрольной суммы:

Прием байта начинается с младшего бита. Вначале идет байт кода семейства. За кодом семейства идет 6 байт серийного номера, начиная с младшего. Затем идет байт контрольной суммы (CRC). В вычислении байта контрольной суммы принимают участие первые 7 байт, или 56 передаваемых бит.

Приложение

(Схема устройства)

(Листинг программы)

#include<reg51. h>

#include<stdlib. h>

sbit iware=P3^2;

sbit rs=P3^4; /*данные команд для LCD*/

sbit e=p3^3; /*синхронизация LCD*/

sbit k2=P3^5; /*для чтения ключа 4-8*/

sbit power1=P1^3;

sbit power2=P1^2;

sbit ohlagd=P1^1;

sbit zachita=P1^0;

unsigned char const dat1 [] ={0xDD,0x05,0xEC,0x67,0x3D,0x34,0xb9, 0x11 }; /*номера датчиков*/

unsigned char const dat2 [] ={0xDD,0x05,0xEC,0xAD,0x35,0xb9,0xF9,0x32 };

unsigned char const dat3 [] ={0xDD,0x05,0x45,0x20,0x99,0xb5,0xF9,0x42 };

unsigned char const datadc [] ={0x55,0x00,,0x05,0x45,0x20,0x99,0x3f, 0x02 }; /*номер adc*/

unsigned char seksotl,sekt,min,hour; // счетчики времени для контроля работы датчика

unsigned char key,keyold;

unsigned char i,j,k,pp,n,s;

unsigned int tis,tok, intok,outtok,him,ppi;

unsigned char poz,pp1,regim; // отображаем сегмент

bit fstart,ff; // бинарные флаги состояния

unsigned char const str1 [] ={0xDD,0x05,0xEC,0x9A,0xA3,0xb9,0xF9,0x0D,0xFD,0xBD,0x02 }; // chern metall

unsigned char const str2 [] ={0xDD,0x05,0x45,0x20,0x99,0xb5,0xF9,0x0D,0xFD,0xBD,0x02 } // нагрев

unsigned char const str3 [] ={0xDD,0x05,0xE2,0x45, 0x38,0x8,0xF9,0x0D,0xFD,0xBD,0x02 }; // остывание

unsigned char const lcdini [] ={0x08,0,0,0,0x01};

unsigned char lcd1 [] ={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };

unsigned char lcd2 [] ={0x33,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };

unsigned char dat [] = {0,0,0,0,0,0,0,0};

unsigned char datout [] = {0,0,0,0,0}; // min 0-60, T1, Iin, Iout, regim

unsigned char iw,him,;

void delay (void char t) {unsigned char dd; for (dd=0; dd<t; dd++) } // задержа на 5 мкс

}

void resetiw (void)

{

fok=0;

if (iware) // старт

{

iware=0;

delay (88); // задержка 480 мкс

iware=1;

delay (14); // задержка 77 мкс

if

(! iware)

{

delay (74); // задержка 480 мкс

if (iware)

{

fok=1;

}

}

}

}

void readiw (void) // чтение IWare

{

unsigned char pp,nn;

pp=0;

for (nn=0; nn<8; nn++);

{

iware=0; // начало обмена бита

delay (2);

iware=1;

delay (6); // +33мкс для чтения

CY=iware; pp=pp>1;

delay (14);

}

iw=pp; // сохранить результат

}

void writeiw (void char t) // чтение IWare

{

unsigned char pp,nn;

pp=t; for (nn=0; nn<8; nn++)

{

iware=0;

delay (3);

pp=pp>1;

iware=CY;

delay (20);

iware=1;

delay (3);

}

}

void uart (void) interrupt 4 using 2

{

if (RI)

{

if (SBUF==0xff)

{

fatsart=1; }

if (SBUF==0)

{

fstart=0; }

if (SBUF==2)

{

if (++regim<3) regim=0; }

if (SBUF==4)

{

outtok=outtok+10; if (++outtok>200)

{

outtok=200; him=10; } // set tok work

else

him=outtok>>1/10; }

if (SBUF==5)

{

outtok=outtok-10; if (++outtok<50)

{

outtok=50; him=5;

}

else

him=outtok>>1/10;

}

if (SBUF==6)

{

setmin++;

if (setmin>45) setmin=45; // установить воемя работы

}

if (SBUF==7)

{

setmin--; if (setmin=0) setmin=1;

}

if (step==0) {SBUF=datout [step]; }

}

if (TI) // запись текущего состояния

{

TI=0;

if (++step<5)

{

SBUF=datout [step]; }

else step=0;

}

}

void timer0 (void) interrupt 1 using 2 /* r0*/ функция прерывания таймера

{

if (++tis==10000) {tis=0; if (++sek==60)

{

sek=0; if (regim<=) {min++; if (min>setmin) {fstart=0; regim=3; timeo=15;

}

}

else

if (--timeo>0)

fstart=0;

}

else { pp=tis%10;

if

( (pp) >5)

{

while ( (tok>>1) >pp)

{

power1=1;

}

power1=0; /* ШИМ-управление*/

}

else

{

while ( (tok>>1) >pp)

{

power1=1;

}

power1=0;

}

}

} /*конец функции прерывания таймера */

void skank (void)

{

/*SKAN KEY*/P1=7; rs=1; in=1;

for (ii=0; ii<4; ii++)

{

P1=P1&0xf0+7; if! (in) key=1; if! (rs) key=5;

P1=P1&0xf0+0x0a;

if! (in)

key=2;

if! (rs)

key=6;

P1=P1&0xf0+0x0d;

if! (in)

key=3;

if! (rs)

key=7;

P1=P1&0xf0+0x0e;

if! (in)

key=4;

if! (rs)

key=8;

CY=0;

}

if (key==keyo)

{

key=10;

}

else

{

keyo=key;

if

(key==1)

{fatsart=~fstart; }

If (key==2)

{

if (++regim<3) regim=0; }

if (key==4)

{

outtok=outtok+10;

if (++outtok>200)

{

outtok=200;

him=10; } // set tok work

else

him=outtok>>1/10;

}

if (key==5)

{

outtok=outtok-10;

if

(++outtok<50) {outtok=50; him=5;

}

else

him=outtok>>1/10;

}

if (key==6)

{

setmin++

; if

(setmin>45)

setmin=45; // установить время работы

}

if (key==7)

{

setmin--;

if

(setmin=0)

setmin=1;

}

if

(key==0)

{

SBUF=datout [step];

}

}

}

void outlcd (void)

{

for (k=0; k<5; k++)

{

if

(regim==0) lcd1 [k] =str [k];

}

lcd1 [3] =min/10+0x30; lcd1 [4] =min%10+0x30; lcd1 [5] =0x2d;

lcd1 [8] =tokin/100+0x30; lcd1 [9] =tokin%100+0x30; lcd1 [10] =0x2d;

lcd1 [8] =tok/100+0x30; lcd1 [9] =tok%100+0x30;

lcd1 [10] =tok%100%10+0x30; // выводим на lcd

for (k=0; k<67; k++)

{

if (k<5)

{

e=0; rs=1; P1=lcdini [k]; e=1;

}

else if (k<27)

{

e=0; rs=0; P1=lcd1 [k-5]; e=1;

}

else if (k<45)

{

e=0; rs=0; P1=0x20; e=1;

}

else if (k<67)

{

e=0; rs=0; P1=lcd2 [k-45]; e=1;

}

delai (10);

}

void main (void)

{

SCON=0x50; // обмен 8 битным тактом дя таймера

TH1=0xFD; // для 24MGcCOM-19200

sekl=0; /*time 1s*/

TH0=0x9B; /*set temer 20 000 Gc*/

TMOD=0x22; /*2режима перезагрузки таймера */

ET0=1; /*enable interrupt timer0*/

PT0=0; /*priority = 0*/

EA=1; /*enable interrupt*/

ES=1;

EX1=1;

TR0=1; /*запуск таймера t0*/

TR1=1;

while (1)

{

if (tis==1)

{

resetiw;

if

(tis==2) && (fok)

{

writeiw (0xcc);

writeiw (0x44); // zapusk ocifrovki

}

if ( (tis%30) ==0)

{

resetiw;

if

(fok)

{

writeiw (0xcc);

write (0xbf);

for (j=0; j<8; j++)

{

readiw ();

dat [j] =iw;

}

ppi=dat [0];

ppi=ppi<<8+dat [1];

t [1] =ppi/55;

ppi=dat [2];

ppi=ppi<<8+dat [3];

t [2] =ppi/55;

ppi=dat [4];

ppi=ppi<<8+dat [5];

t [3] =ppi/55;

ppi=dat [6];

ppi=ppi<<8+dat [7];

t [4] =ppi/55;

resetiw;

writeiw (0xcc);

writeiw (0x44);

}

for (j=0; j<4; j++)

if

(t [j] <tset [j]) himg [j] ++; himg [j] - -;

if

(dn1)

{

himd [0] ++; himd [1] ++; himd [2] ++; himd [3] ++;

}

If

(dn2)

{

himd [1] ++; himd [2] ++; himd [3] ++;

}

if (dn3)

{

himd [2] ++; himd [3] ++;

}

If

(dn1) {himd [3] ++;

}

if

(dn2) && (! dn1) && (! dn3)

{

himd [0] - -; himd [1] ++; himd [2] ++; himd [3] ++;

}

Размещено на Allbest.ru