基于IEEEl451标准接口的智能传感器硬件设计

在设计中，数据的通信是创新点。IEEEl451.4标准的接口要求既能输出模拟信号，又能输出数字信号。同时能自动识别传感器的类型，通过软件的控制可以对传感器进行校准。根据这个要求，设计了另外一种混合接口，如图4所示。通过这个接口，既能输出模拟信号，又能输出数字信号。模拟信号即传感器直接输出经过调理后的信号。数字信号包括两种信号，一种是RS422电平的信号，用D+，D-表示，另外一种数字信号是C8051F060从EEPROM中读出的TEDS信号，在此用DAT表示。EEPROM采用Dallas Semiconductor生产的DS2431作为TEDS的信息存储器，DS2431为1024位可编程只读存储器，可识别和储存与之相适应产品的有关信息。这些系列或产品的指定信息能通过最小的接口访问，比如微控制器的一个端口引脚。在设计中，DS243l的DAT引脚与C8051F060的P2．7口相连。通信过程中，C8051F060与DS2431的通讯通过单线协议进行。DS2431的主要作用是向微处理器提供储存在其内部的TEDS。要实现与DS2431的通信，核心是掌握好1一Wire器件信号收发时序的问题。为了保证数据的完整性，DS243l对通信协议有很严格的要求。DS2431的通信协议主要包括4种信号类型：初始化信号(包括1个复位脉冲和1个应答脉冲)，写O，写1，读数据。这些信号中，除了应答脉冲以外，都是由总线控制单元发出。为保证数据可靠的传输，任何时刻单总线上只能有一个数据，每次数据和命令传输通常从复位命令开始，随后是ROM命令和RAM命令，最后进行数据交换，必须严格遵守这个命令序列，才能保证数据的正确传输。

3 结语
在充分研究IEEEl451．4标准接口的基础上，完成了智能传感器的硬件电路设计。通过实验，从控制软件上可以收到传感器输出的信号，所提出电路设计方案切实可行。