一种温度传感器序列号与温度值的读取装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，包括用于向通信电路发送采集指令，还用于将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路的数据处理电路，用于将接收的采集指令发送给接口电路，还用于将接口电路反馈的序列号及温度值传送给数据处理电路的通信电路，用于与待检测的温度传感器连接，根据通信电路发送的采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并传送给通信电路的接口电路；用于显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器的数据显示电路。本发明通过读取传感器的序列号和温度值判断该传感器是否正常，有效解决传感器网络中故障定位与排查困难的问题。
【专利说明】一种温度传感器序列号与温度值的读取装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种温度传感器序列号与温度值的读取装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着工业技术的发展，人们越来越重视温度因素，几乎80%的工业部门都要考虑温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，每个DS18B20有唯一的64位序列号，这可以使多个DS18B20在一条单总线上工作，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠，所以得到了非常广泛的应用。但是，由于多个DS18B20在一条单总线上工作，一旦传感器网络中的某个传感器故障，便给故障的定位及排查带来一定困难。但目前并没有专门用于读取并显示温度传感器序列号和温度值的电路。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种温度传感器序列号与温度值的读取装置及方法。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，包括数据处理电路、通信电路、接口电路、数据显示电路和电源电路；
[0005]所述数据处理电路，其用于向通信电路发送采集指令，还用于将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路；
[0006]所述通信电路，其用于将接收的采集指令发送给接口电路，还用于将接口电路反馈的序列号及温度值传送给数据处理电路；
[0007]所述接口电路，其用于与待检测的温度传感器连接，根据通信电路发送的采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并传送给通信电路；
[0008]所述数据显示电路，其用于显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器；
[0009]所述电源电路，用于为整个电路提供电能供应。
[0010]本发明的有益效果是:通过读取传感器的序列号和温度值判断该传感器是否正常，有效解决传感器网络中故障定位与排查困难的问题。
[0011]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0012]进一步，所述数据处理电路包括配置电路、时钟电路和FPGA芯片，所述配置电路和时钟电路均与FPGA芯片连接，所述配置电路用于对FPGA芯片进行数据配置，所述时钟电路用于为FPGA芯片提供时钟信号。
[0013]进一步，所述配置电路包括AS接口、EPCS16芯片和JTAG接口，所述AS接口与EPCS16芯片的一端连接，所述EPCS16芯片的另一端与FPGA芯片连接，所述JTAG接口与FPGA芯片连接。
[0014]进一步，所述FPGA芯片型号为EP2C5T14418N，内设配置芯片EPCS16。
[0015]进一步，所述时钟电路采用40M晶振。
[0016]进一步，所述通信电路包括驱动芯片HCT245和74LVTH162245。
[0017]进一步，所述接口电路包括J18E-9S连接器和三个方插孔印制板连接器，用于与待测温度传感器连接。
[0018]进一步，所述显示电路采用光电组合数码显示器。
[0019]本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:一种温度传感器序列号与温度值的读取方法，包括如下步骤:
[0020]步骤1，所述数据处理电路通过通信电路向接口电路发送采集指令；
[0021]步骤2，所述接口电路采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并通过通信电路传送给数据处理电路；
[0022]步骤3，所述数据处理电路将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路；
[0023]步骤4，所述数据显示电路显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置的结构示意图；
[0025]图2为本发明所述图1的具体电路结构；
[0026]图3为本发明一种温度传感器序列号与温度值的读取方法流程图。
[0027]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0028]1、数据处理电路，2、通信电路，3、接口电路，4、数据显示电路，5、电源电路。
【具体实施方式】
[0029]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0030]如图1、2所示，一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，包括数据处理电路1、通信电路2、接口电路3、数据显示电路4和电源电路5 ;所述数据处理电路I，其用于向通信电路2发送采集指令，还用于将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路4 ;所述通信电路2，其用于将接收的采集指令发送给接口电路3，还用于将接口电路反馈的序列号及温度值传送给数据处理电路I ;所述接口电路3，其用于与待检测的温度传感器连接，根据通信电路2发送的采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并传送给通信电路2 ;所述数据显示电路4，其用于显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器；所述电源电路5，用于为整个电路提供电能供应。
[0031]所述数据处理电路I包括配置电路、时钟电路和FPGA芯片，所述配置电路和时钟电路均与FPGA芯片连接，所述配置电路用于对FPGA芯片进行数据配置，所述时钟电路用于为FPGA芯片提供时钟信号。所述配置电路包括AS接口、EPCS16芯片和JTAG接口，所述AS接口与EPCS16芯片的一端连接，所述EPCS16芯片的另一端与FPGA芯片连接，所述JTAG接口与FPGA芯片连接。本发明使用的FPGA芯片是Altera公司的EP2C5T144I8N，并采用专用配置芯片EPCS16对其进行数据配置。所述时钟电路采用40M晶振，为FPGA提供时钟信号。所述通信电路包括驱动芯片HCT245和74LVTH162245。
[0032]通信电路2由驱动芯片HCT245和74LVTH162245构成，所述接口电路3包括J18E-9S连接器和三个方插孔印制板连接器，用于与待测温度传感器连接。所述显示电路4采用光电组合数码显示器，本发明显示电路由20个光电组合数码显示器组成，其中16个用于显示64位十六进制序列号，四个显示温度值。各器件所需电压由外部5V电源通过电源电路获得。
[0033]当待测温度传感器通过接口电路3的连接器连接到装置上时，运行的FPGA通过通信电路2的驱动芯片检测到待测温度传感器的连接信号，在严格的工作时序和通信协议下读出传感器的序列号和温度值，FPGA需要依次完成DS18B20的初始化、读取DS18B20的64位序列号、启动DS18B20温度转换、读取温度转换结果，最后将读取的64位序列号和温度数值，通过光电组合数码显示器显示出来。
[0034]如图2所示，一种温度传感器序列号与温度值的读取方法，包括如下步骤:
[0035]步骤1，所述数据处理电路通过通信电路向接口电路发送采集指令；
[0036]步骤2，所述接口电路采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并通过通信电路传送给数据处理电路；
[0037]步骤3，所述数据处理电路将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路；
[0038]步骤4，所述数据显示电路显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，包括数据处理电路、通信电路、接口电路、数据显示电路和电源电路； 所述数据处理电路，其用于向通信电路发送采集指令，还用于将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路； 所述通信电路，其用于将接收的采集指令发送给接口电路，还用于将接口电路反馈的序列号及温度值传送给数据处理电路； 所述接口电路，其用于与待检测的温度传感器连接，根据通信电路发送的采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并传送给通信电路； 所述数据显示电路，其用于显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器； 所述电源电路，用于为整个电路提供电能供应。
2.根据权利要求1所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述数据处理电路包括配置电路、时钟电路和FPGA芯片，所述配置电路和时钟电路均与FPGA芯片连接，所述配置电路用于对FPGA芯片进行数据配置，所述时钟电路用于为FPGA芯片提供时钟信号。
3.根据权利要求2所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述配置电路包括AS接口、EPCS16芯片和JTAG接口，所述AS接口与EPCS16芯片的一端连接，所述EPCS16芯片的另一端与FPGA芯片连接，所述JTAG接口与FPGA芯片连接。
4.根据权利要求2或3所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述FPGA芯片型号为EP2C5T14418N，内设配置芯片EPCS16。
5.根据权利要求2所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述时钟电路采用40M晶振。
6.根据权利要求1所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述通信电路包括驱动芯片HCT245和74LVTH162245。
7.根据权利要求1所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述接口电路包括J18E-9S连接器和三个方插孔印制板连接器，用于与待测温度传感器连接。
8.根据权利要求1所述一种温度传感器序列号与温度值的读取装置，其特征在于，所述显示电路采用光电组合数码显示器。
9.一种温度传感器序列号与温度值的读取方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1，所述数据处理电路通过通信电路向接口电路发送采集指令； 步骤2，所述接口电路采集指令获取温度传感器的序列号及温度值，并通过通信电路传送给数据处理电路； 步骤3，所述数据处理电路将接收的传感器的序列号及温度值转进行转换，并将转换结果发送给数据显示电路； 步骤4，所述数据显示电路显示转换后的序列号及温度值，根据序列号及温度值确定出现故障的温度传感器。
【文档编号】G01K15/00GK104330194SQ201410587513
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】张鹏 申请人:北京无线电测量研究所