基于LPC2214和μC/OS－Ⅱ的iButton接口
電力設(shè)備點(diǎn)檢管理是利用檢測設(shè)備和儀器,按照預(yù)先制訂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),定人、定點(diǎn)、定路線、定周期、定方法、定檢查記錄,施行全過程對運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。點(diǎn)檢人員按要求將手持的個(gè)人點(diǎn)檢機(jī)與安置在設(shè)備現(xiàn)場的id鈕扣相接觸后,該位置相應(yīng)的若干作業(yè)指令應(yīng)逐條顯示在個(gè)人點(diǎn)檢服務(wù)器上,知道各相關(guān)崗位人員完成點(diǎn)檢工作;同時(shí),采集的設(shè)備現(xiàn)場信息以數(shù)據(jù)形式被記錄在點(diǎn)檢器的存儲器中,方便地上傳給計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。dallas公司生產(chǎn)的ibutton系列產(chǎn)品為工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用和信息識別技術(shù)研究創(chuàng)造了條件。
ibutton（信息鈕扣）的物理結(jié)構(gòu)是一個(gè)封裝在扁圓型不銹鋼外殼里的直徑為16mm、厚度為3－6mm的微型計(jì)算機(jī)晶片,是一種攜帶自動(dòng)識別號的電子數(shù)據(jù)標(biāo)簽。先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念及封裝形式賦予了ibutton朝強(qiáng)的抗沖擊、防靜電、防腐蝕、防水、防摩擦等性能,具有ic卡、此卡等信息載體無法比擬的優(yōu)勢;極大地滿足系統(tǒng)在可靠性、穩(wěn)定性方面的要求,可確保十年以上的應(yīng)用壽命。在以lpc2214設(shè)計(jì)的點(diǎn)檢機(jī)中,ibutton得到了充分的應(yīng)用。下面以ds1990a為例,對其與lpc2214之間一線串行通信方式進(jìn)行研究。
1 ds1990a的性能特點(diǎn)
堅(jiān)固耐用的ibutton具有優(yōu)秀的環(huán)境適應(yīng)能力,可防塵、防潮和防震。這種緊湊的鈕扣外形使其自動(dòng)對準(zhǔn)相應(yīng)的探測器,易于人工操作使用。各種附件使ds1990a在巡檢、物流等現(xiàn)代化管理系統(tǒng)中具有不可替代的作用。其主要性能指標(biāo)如下：
工廠刻入的64位rom包括48位唯一序列碼、8位crc校驗(yàn)碼和8位家族碼（01h）。
通過單線與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,傳輸速率可達(dá)16.3kbps。
標(biāo)準(zhǔn)16mm直徑和1－wire協(xié)議保證了與其他ibutton產(chǎn)品的兼容性。
讀取時(shí)間可在5ms以內(nèi)。
溫度范圍－40～＋85℃。
2 ds1990a與lpc2214硬件接口設(shè)計(jì)
1－wire是在一條總線上連接1個(gè)主控器和多個(gè)從機(jī)設(shè)備的系統(tǒng)。在任何情況下,ds1990a都是從機(jī)設(shè)備,而總線控制器常由微控制器充任。1－wire總線定義了1根信號線,所以讓總線上每個(gè)設(shè)備都在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻運(yùn)行。ds1990a為漏級開路輸出,總線主控制器可以采用與其一致的等效電路,在主控制器端需加1個(gè)上拉電阻,在短距離傳輸情況下上拉電阻約為5kω。1個(gè)多點(diǎn)系統(tǒng)由1個(gè)1－wire總線和連接在上面的多個(gè)從機(jī)設(shè)備組成。
1－wier單總線的閑置狀態(tài)為高電平。不管是何種原因,當(dāng)傳輸操作過程需要暫停下來,且要求傳送過程還能繼續(xù)時(shí),總線必須處于閑置狀態(tài);如果情況不是這樣或者總線保持低電平超過120μs,那總線上的所有器件將要復(fù)位。
ds1990a與lpc2214的接口電路如圖1所示。由于lpc2214 p0口都已被點(diǎn)檢機(jī)其他部分占用,p1口均有上拉電阻,并非開漏輸出,因此需有2個(gè)i/o口接ibutton。lpc2214的p1.22口接tx,用作輸出;p1.16口接rx,用作輸入。
3 軟件設(shè)計(jì)
ds1990a內(nèi)建rom僅由單根數(shù)據(jù)線訪問。依據(jù)dallas的1－wire協(xié)議,可以從中提取48位序列碼,8位家族碼和8位crc校驗(yàn)碼。1－wire通信協(xié)議規(guī)定,總線的收發(fā)按照特殊時(shí)隙下的總線狀態(tài)進(jìn)行,由主機(jī)發(fā)出的同步脈沖下降沿初始化;所有數(shù)據(jù)讀寫都按照低位在前的原則。
