来源：《国外电子元器件》

     摘要：一线总线是dallsa公司推出的总线标准。文中介绍了用一线总线信息纽扣器件ibutton设计手持式移动数据收集器的设计方法，给出了该设计的硬件构成和软件框图，最后给出了将该数据收集用于小区保安巡查系统的具体例子。

     关键词：ibutton

     信息纽扣 低功耗 一线总线

     一线总线是dallas半导体公司推出的总线标准，是带id标识的一线器件之间的数据传输协议。它采用单根数据线和地址构成的半双工通讯，可为移动数据采集系统的接口设计带来极大方便。由于一线器件功耗低，体积小，且内置锂电池，数据保持可达10年之久，因而可使电池电的便携式数据收集设备的维持时间大大提高，并可满足实用化的要求。

     移动数据采集系统通常由一个便携式数据收集器和具有id标识的信息纽扣器件组成。其信息纽扣可作为标识、数据存储器、时钟、温度传感器等器件分布在各个不同的点。数据收集器只要将探头与其瞬间接触即可完成数据的读写，从而实现信息采集。因而可广泛用于安全巡检、设备维护记录、铁路及电力线路巡查等不便于布线、且需要进行管理的设备。

     1 硬件构成

     采用线信息纽扣器件（ibutton）来设计数据收集器时，其独特的一线总线接口可以方便地设计装置结构外壳的一体化密封，以达到防水、防冲击的目的。金属装置的外壳可作为地线，而仅需要在装置的某处将数据引出以作为探头，它们之间可采用绝缘密封圈进行隔离。

     一线总线上可挂有多个信息纽扣器件，由于每个器件均具有全球唯一的64位标识码，所以可解保每个信息纽具唯一性。

     数据收集器通常要求记录实时数据信息，因此可利用这些标识码来表达地址、事件等信息，并通过收集器记录后由pc管理软件来演译代码的含义。

     图1所示是笔者设计的数据收集器原理图，由于它需要采用电池供电，因此，笔者在选择芯片时从以几个方面来充分考虑降低功耗问题：

     （1）采用低功耗的pic12c508作为控制器，在低功耗睡眠模式下使其电池小于1μa。需要读取数据时，由所接触的信息纽扣所发出的低电平信号唤醒并复位cpu。工作完成后，重新进入睡眠节电模式。

     （2）选用ds1996作为数据存储器，无需工作电源，作可将多片存储器直接连到一线总线上，每片容量为64kbit，也可根据需要任意增加，其内部锂电池可将数据保持10年。

     （3）实时时钟芯生ds1994和纽扣式一线器件，可直接连到一线总线上。内部锂电池可独立工作，cpu在需要时对其时间进行读写。

     （4）用指示灯及蜂鸣器在数据读取完成、存储器满、电池电压不足进进行提示。把电波电压通过r3、r4分压得到的电平通过gp4端口检测，当检测达到低电平时，以认为电池电压不足。为了降低功耗，应使系统只在每次工作时才读gp4电平。如果低电平上限为1v，晶体管饱和压降0.3v，那么在需求电池电压在2.5v提出警告时，应选择r3=10kω、r4=9.1kω。

     2 软件设计

     软件设计主要由几个基本子程序模块组成：

     （1）读写操作

     读写操作主要是通过对一线总线的位读和位写来完成发送命令、读取数据、写入数据的操作。位操作应严格按照一线总线时序来进行。

     （2）识别器件

     一线总线上通常可连接多个器件，可通过id号搜索与匹配命令来选择要操作的对象。搜索是在总线上的器件id号未知情况下，通过相应算法来获得所有器件的id号。匹配是在总线上器件id号已知时，对某一器件进行定位。因为在当前操作周期内，主控制器只能对被定位的器件进行操作。

     （3）数据操作

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