实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置及实现方法

摘要

本发明涉及一种实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置及实现方法，一线总线监测装置包括电源电路、单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块；电源电路提供工作电压；单片机最小系统通过通讯接口电路和一线总线接口电路分别于监控主机和测温电缆连接，并向测温电缆上的一线器件发送总线控制信号以及接收一线器件反馈回的信号，单片机最小系统将接收到的信号进行处理后传输至显示模块进行显示；键盘模块中设置ESC、UP、DOWN和ENTER四个功能按键，并利用ESC+UP、ESC+DOWN和ESC+ENTER三个组合键扩展键盘模块的功能，通过键盘模块进行相应功能选择及测点温度信息显示的切换。

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测装置及实现方法，特别是关于一种能够实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置及实现方法。

背景技术

一线总线是指仅利用一根信号线和一根作为参考地的返回线实现数字通讯的总线，利用一线总线技术可以实现对搭接在这一总线上若干个一线器件的访问与控制。一线器件是遵守一线总线协议并实现某检测功能的器件，每只一线器件厂时均蚀刻有唯一ID码。其中最为典型的一线器件为一线数字温度传感器DS18B20。若干个一线数字温度传感器按照监测位置的要求连接在一根双绞线线缆上，构成一条测温电缆。在一线总线监测系统中，常采用一线总线监测装置对测温电缆进行监测管理。

利用监控主机、一线总线监测装置和测温电缆构建一线总线监测系统时，需要对一线总线监测装置进行配置和调试，其中包括传感器搜索和地址设置。在进行传感器搜索时，需要监控主机给一线总线监测装置发送搜索指令，一线总线监测装置才能启动对温度传感器的搜索。实际应用中，对于一线总线监测装置已安装于现场并调试测温电缆时，就需要专人配合操作远方的监控主机，这种采用远程控制对温度传感器进行搜索的方式给实际应用带来不便。在监控主机与一线总线监测装置构成的主从式通讯网络中，为保证监控主机发出命令时，仅有一个一线总线监测装置响应，需要给所有一线总线监测装置设置不同的地址。现有技术中构建一线总线监测系统时，需要通过监控主机运行配置软件逐一对一线总线监测装置的地址进行设置，一线总线监测装置的地址设置完成后才能接入一线总线监测系统，这种通过监控主机对一线总线监测装置的地址进行设置的方式给实际应用带来不便。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置及实现方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置，其特征在于：它包括电源电路、单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块；所述电源电路为所述单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块供电；所述单片机最小系统通过所述通讯接口电路和一线总线接口电路分别与监控主机和测温电缆连接，并向测温电缆上的一线器件发送总线控制信号以及接收一线器件反馈回的包含温度传感器ID、温度传感器检测到的温度信息的信号，所述单片机最小系统将接收到的信号进行处理后传输至所述显示模块进行显示；所述键盘模块中设置ESC、UP、DOWN和ENTER四个功能按键，并利用ESC+UP、ESC+DOWN和ESC+ENTER三个组合键扩展所述键盘模块的功能，通过所述键盘模块进行相应功能选择及测点温度信息显示的切换。

所述单片机最小系统包括初始化模块、地址设置模块、就地搜索模块、监测处理模块和非易失存储区；所述电源电路为所述单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块供电后，所述单片机最小系统通过所述初始化模块设置一线总线监测装置的初始工作状态，并从所述非易失存储区调出一线总线监测装置的地址、所接测温电缆上温度传感器的数量以及温度传感器的ID码，然后进入键盘扫描与监测功能处理循环中；所述单片机最小系统对所述键盘模块的按键进行扫描，根据按键扫描结果，所述单片机最小系统变更进行地址设置、就地搜索或执行当前工作状态下的键盘处理任务。

一种所述实现就地搜索与地址设置的一线总线监测装置的实现方法，其包括以下步骤：1)电源电路为单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块供电后，单片机最小系统通过初始化模块设置一线总线监测装置的初始工作状态，并从非易失存储区调出一线总线监测装置的地址、所接测温电缆上温度传感器的数量以及温度传感器的ID码，然后进入键盘扫描与监测功能处理循环中；2)单片机最小系统对键盘模块的按键进行扫描，根据按键扫描结果，单片机最小系统变更初始工作状态、地址设置状态、搜索询问状态或执行当前工作状态下的键盘处理任务，其具体包括：(1)通过以下步骤实现地址设置功能：①初始化模块对单片机最小系统进行初始化，此后单片机最小系统进入键盘扫描查询与监测功能的循环处理状态，即初始工作状态，通过键盘模块按下ESC+UP键，单片机最小系统进入地址设置状态，开始对一线总线监测装置的地址码进行设置，地址设置编码传输至显示模块进行显示；②在地址设置状态下，通过键盘模块按下UP键或DOWN键，地址设置模块对地址编码进行加1或减1操作，并将地址码传输至显示模块进行显示；③在地址设置状态下，通过键盘模块按下ENTER键，地址设置模块将新设定的地址代码确认后写至非易失存储区进行存储，完成地址设置并恢复至初始工作状态；④在地址设置状态下，通过键盘模块按下ESC键，单片机最小系统放弃对地址代码的存贮并恢复至初始工作状态，监测处理模块通过一线总线接口电路继续对测温电缆上的一线器件进行监测；(2)通过以下步骤实现就地搜索功能：①初始化模块对单片机最小系统进行初始化，此后单片机最小系统进入键盘扫描查询与监测功能的循环处理状态，即初始工作状态，通过键盘模块按下ESC+ENTER键，单片机最小系统将进入搜索询问状态，并在显示模块上加以显示；②在就地搜索状态下，通过键盘模块按下ENTER键，单片机最小系统将调用就地搜索模块，启动搜索进程；就地搜索模块根据接收到的信号对测温电缆上的一线器件进行搜索；搜索结果传输至显示模块进行显示并由单片机最小系统写入非易失存储区进行存储；搜索完成后，单片机最小系统通过内嵌的看门狗复位启动；③在就地搜索状态下，通过键盘模块按下ESC键，单片机最小系统退出搜索询问状态并恢复至初始工作状态，监测处理模块通过一线总线接口电路继续对测温电缆上的一线器件进行监测。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明由于设置了电源电路、单片机最小系统、通讯接口电路、一线总线接口电路、显示模块和键盘模块；其中键盘模块与显示模块为监测装置的人机交互界面，通过键盘模块的操控，使单片机最小系统处于不同的工作状态，并按照设定的步骤与方法完成对本发明一线总线监测装置的地址进行设置，以及对测温电缆上的一线器件进行就地搜索，地址设置和就地搜索过程通过显示模块进行显示；因此本发明能够克服现有技术中必须通过监控主机才能够完成地址设置和对测温电缆上一线器件搜索的工作，从而使应用本发明时更加方便、快捷。基于以上优点，本发明可以广泛应用于对一线总线器件的监测过程中。

附图说明

图1是本发明一线总线监测装置的结构示意图

图2是本发明一线总线监测装置进行就地搜索和地址设置的流程图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明一线总线监测装置与监控主机、测温电缆构成一线总线监测系统。本发明一线总线监测装置包括电源电路1、单片机最小系统2、通讯接口电路3、一线总线接口电路4、显示模块5和键盘模块6。其中，电源电路1为单片机最小系统2、通讯接口电路3、一线总线接口电路4、显示模块5和键盘模块6供电。单片机最小系统2通过内嵌的初始化模块21、地址设置模块22、就地搜索模块23、监测处理模块24和非易失存储区25实现监测模块的一线总线监测功能。单片机最小系统2通过通讯接口电路3与监控主机(图中未示出)进行通讯，单片机最小系统2通过一线总线接口电路4与测温电缆(图中未示出)连接，并向测温电缆上的一线器件发送总线控制信号以及接收一线器件反馈回的包含温度传感器ID、温度传感器检测到的温度等信息的信号，单片机最小系统2将接收到的信号进行处理后传输至显示模块5进行显示。键盘模块6中设置ESC、UP、DOWN和ENTER四个功能按键，并利用ESC+UP、ESC+DOWN和ESC+ENTER三个组合键扩展键盘模块6的功能。通过键盘模块6进行功能选择及测点温度信息显示的切换。

采用本发明一线总线监测装置实现地址设置以及对测温电缆上的温度传感器实现就地搜索，其具体包括以下步骤：

1)电源电路11为单片机最小系统2、通讯接口电路3、一线总线接口电路4、显示模块5和键盘模块6供电后，单片机最小系统2通过初始化模块21设置一线总线监测装置的初始工作状态，并从非易失存储区25调出一线总线监测装置的地址、所接测温电缆上温度传感器的数量以及温度传感器的ID码，然后进入键盘扫描与监测功能处理循环中。

2)如图2所示，单片机最小系统2对键盘模块6的按键进行扫描，根据按键扫描结果，单片机最小系统2变更初始工作状态、地址设置状态或搜索询问状态等工作状态或执行当前工作状态下的键盘处理任务，其具体包括以下内容：

(1)地址设置；

通过以下步骤实现地址设置功能：

①初始化模块21对单片机最小系统2进行初始化，此后单片机最小系统2进入键盘扫描查询与监测功能的循环处理状态，即初始工作状态，通过键盘模块6按下ESC+UP键，单片机最小系统2进入地址设置状态，开始对一线总线监测装置的地址码进行设置，地址设置编码传输至显示模块5进行显示。

②在地址设置状态下，通过键盘模块6按下UP键或DOWN键，地址设置模块22对地址编码进行加1或减1操作，并将地址码传输至显示模块5进行显示。

③在地址设置状态下，通过键盘模块6按下ENTER键，地址设置模块22将新设定的地址代码确认后写至非易失存储区25进行存储，完成地址设置并恢复至初始工作状态。

④在地址设置状态下，通过键盘模块6按下ESC键，单片机最小系统2放弃对地址代码的存贮并恢复至初始工作状态，监测处理模块24通过一线总线接口电路4继续对测温电缆上的一线器件进行监测。

(2)就地搜索；

通过以下步骤实现就地搜索功能：

①初始化模块21对单片机最小系统2进行初始化，此后单片机最小系统2进入键盘扫描查询与监测功能的循环处理状态，即初始工作状态，通过键盘模块6按下ESC+ENTER键，单片机最小系统2将进入搜索询问状态，并在显示模块5上加以显示。

②在就地搜索状态下，通过键盘模块6按下ENTER键，单片机最小系统2将调用就地搜索模块23，启动搜索进程。就地搜索模块23根据接收到的信号对测温电缆上的一线器件进行搜索。搜索结果传输至显示模块5进行显示并由单片机最小系统2写入非易失存储区25进行存储；搜索完成后，单片机最小系统2可通过内嵌的看门狗复位启动。

③在就地搜索状态下，通过键盘模块6按下ESC键，单片机最小系统2退出搜索询问状态并恢复至初始工作状态，监测处理模块24通过一线总线接口电路4继续对测温电缆上的一线器件进行监测。

上述实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和方法步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。