摘要：为了在电力设备点检中正确区分各设备，采用ibutton作为设备的电子数据标识。通过对ibutton初始化及写入相应的操作时序，从硬件接口和软件编程两个方面，详细介绍在μc/os-ii实时操作系统中使用lpc2214读取ibutton 64位标识码的设计方法。其接口设计已成功应用于点检机中。

    关键词：ibutton 1-wire lpc2214 μc/os-ii

    电力设备点检管理是利用检测设备和仪器，按照预先制订的技术标准，定人、定点、定路线、定周期、定方法、定检查记录，施行全过程对运行设备进行动态检查。点检人员按要求将手持的个人点检机与安置在设备现场的id钮扣相接触后，该位置相应的若干作业指令应逐条显示在个人点检服务器上，指导各相关岗位人员完成点检工作；同时，采集的设备现场信息以数字形式被记录在点检器的存储器中，方便地上传给计算机管理系统进行统计分析。dallas公司生产的ibutton系列产品为工业现场的应用和信息识别技术研究创造了条件。

    ibutton(信息钮扣)的物理结构是一个封装在扁圆型不锈钢外壳里的直径为16 mm、厚度为3～6 mm的微型计算机晶片，是一种携带自动识别号的电子数据标签。先进的设计理念及封装形式赋予了ibutton超强的抗冲击、防静电、防腐蚀、防水、防摩擦等性能，具有ic卡、磁卡等信息载体无法比拟的优势;极大地满足系统在可靠性、稳定性方面的要求，可确保十年以上的使用寿命。在以 lpc2214设计的点检机中，ibutton得到了充分的应用。下面以ds1990a为例，对其与lpc2214之间一线串行通信方式进行研究。

    1 ds1990a的性能特点

    坚固耐用的ibutton具有优秀的环境适应能力，可防尘、防潮和防震。这种紧凑的钮扣外形使其自动对准相应的探测器，易于人工操作使用。各种附件使ds1990a在巡检、物流等现代化管理系统中具有不可替代的作用。其主要性能指标如下：

    ◆ 工厂刻入的64位rom包括48位唯一序列码、8位crc校验码和8位家族码(01h)。

    ◆ 通过单线与主机进行数据通信，传输速率可达16.3 kbps。

    ◆ 标准16 mm直径和1wire协议保证了与其他ibutton产品的兼容性。

    ◆ 读取时间可在5 ms 以内。

    ◆ 温度范围-40～+85℃

    2 ds1990a与lpc2214硬件接口设计

    1-wire是在一条总线上连接1个主控器和多个从机设备的系统。在任何情况下，ds1990a都是从机设备，而总线控制器常由微控制器充任。1-wire总线定义了1根信号线，所以让总线上每个设备都在适当的时刻运行。ds1990a为漏级开路输出，总线主控制器可以采用与其一致的等效电路。在主控制器端需加1个上拉电阻，在短距离传输情况下上拉电阻约为5 kω。1个多点系统由1个1-wire总线和连接在上面的多个从机设备组成。

    1-wire单总线的闲置状态为高电平。不管是何种原因，当传输操作过程需要暂停下来，且要求传送过程还能继续时，总线必须处于闲置状态；如果情况不是这样或者总线保持低电平超过120 μs，那总线上的所有器件将要复位。

    ds1990a与lpc2214的接口电路如图1所示。由于lpc2214 p0口都已被点检机其他部分占用，p1口均有上拉电阻，并非开漏输出，因此需有2个i/o口接ibutton。lpc2214的p1.22口接tx，用作输出；p1.16口接rx，用作输入。

    图1ds1990a与lpc2214硬件接口

    3 软件设计

    ds1990a内建rom仅由单根数据线访问。依据dallas的1-wire协议，可以从中提取48位序列码，8位家族码和8位crc校验码。1-wire通信协议规定，总线的收发按照特殊时隙下的总线状态进行，由主机发出的同步脉冲下降沿初始化；所有数据读写都按照低位在前的原则。

    ds1990a在1-wire总线上的数据访问命令流程依次为：初始化、rom功能命令、读取数据。

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