基于IEEEl451標準接口的智能傳感器硬件設計

在設計中，數據的通信是創新點。IEEEl451.4標準的接口要求既能輸出模擬信號，又能輸出數字信號。同時能自動識別傳感器的類型，通過軟件的控制可以對傳感器進行校準。根據這個要求，設計了另外一種混合接口，如圖4所示。通過這個接口，既能輸出模擬信號，又能輸出數字信號。模擬信號即傳感器直接輸出經過調理后的信號。數字信號包括兩種信號，一種是RS422電平的信號，用D+，D-表示，另外一種數字信號是C8051F060從EEPROM中讀出的TEDS信號，在此用DAT表示。EEPROM采用Dallas Semiconductor生產的DS2431作為TEDS的信息存儲器，DS2431為1024位可編程只讀存儲器，可識別和儲存與之相適應產品的有關信息。這些系列或產品的指定信息能通過最小的接口訪問，比如微控制器的一個端口引腳。在設計中，DS243l的DAT引腳與C8051F060的P2．7口相連。通信過程中，C8051F060與DS2431的通訊通過單線協議進行。DS2431的主要作用是向微處理器提供儲存在其內部的TEDS。要實現與DS2431的通信，核心是掌握好1一Wire器件信號收發時序的問題。為了保證數據的完整性，DS243l對通信協議有很嚴格的要求。DS2431的通信協議主要包括4種信號類型：初始化信號(包括1個復位脈沖和1個應答脈沖)，寫O，寫1，讀數據。這些信號中，除了應答脈沖以外，都是由總線控制單元發出。為保證數據可靠的傳輸，任何時刻單總線上只能有一個數據，每次數據和命令傳輸通常從復位命令開始，隨后是ROM命令和RAM命令，最后進行數據交換，必須嚴格遵守這個命令序列，才能保證數據的正確傳輸。

3 結語
在充分研究IEEEl451．4標準接口的基礎上，完成了智能傳感器的硬件電路設計。通過實驗，從控制軟件上可以收到傳感器輸出的信號，所提出電路設計方案切實可行。