为了收集温度传感器DS18B20采集的温度信息,需要控制挂接在“一线”总线网络上的DS18B20,所以需要研制“一线”网关。“一线”网关的主要功能就是面对试验人员,把“一线”总线上的DS18B20的信息转换成异步串口232接口中的信息,它是两种类型网络之间的网关,由于采用单一总线,因此叫做“一线”网关。“一线”网关由一个功能强大的8位单片机组合各种外围芯片构成,各模块之间的关系

3、“一线”网关的软件设计特点

 (1)由于“一线”总线本身通讯速率低,在温度采集节点较多的情况下,如果逐个采集每个节点数据,程序复杂且采集速度很慢,一些采集速度要求较高的应用对这种情况是不可容忍的,DS18B20的总线可以同步所有温度采集节点的采集过程,即在“一线”总线上发送同步采集指令,使系统对各个温度测量点的温度数据采集完成后再把数据存入E2PROM中,这样就可以避免“一线”总线本身通讯速率低的难题,而且也不用关心总线上挂接传感器的具体数量,程序也比较简单,流程图如图3所示。

 (2)系统自带的E2PROM是掉电数据保存的可靠方式,系统利用E2PROM保存采集节点的历史温度数据,允许脱机运行,E2PROM中8 kbyte的存储空量和快速的区域写入方式足以实时保存现场采集的测量数据和相应的时间序列信息,否则,当系统掉电后所有历史温度数据都将丢失

 (3)联机运行时保存的历史数据通过串口上传上位机。在一般的应用方式下,系统通过串口连接现场的PC机或其它上位设备,通过通讯接收上位机的指令,并进行数据采集、保存和传输。这种工作方式即“一线”总线温度传感器网关的原始设计理念。由于系统可以保存脱机时采集的温度数据,因此可以在联机工作时接收命令,通过串口把保存在E2PROM中的历史数据上传至上位机,方便了数据的转移、备份和分析,上位机可以是最普通的PC机,也可以是具有串行232接口的嵌入式系统,注意:联机运行时不采集数据,已经采集的数据通过串口上传上位机