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1-Wire USB 接口

ingvar8

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2010 年 2 月 16 日

CPOL

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使用 VB6 读取 DS18B20 传感器温度的 1-Wire USB 接口。

基本应用程序视图

引言

我在网上找不到基于 USB 的 1-Wire 接口，所以阅读了相关说明并制作了一个。最初我用 C 编写代码，但因为我需要 VB6 中的接口，所以我重写了它。这个想法是使用 USB 转 RS232 适配器和 Maxim 1-Wire SDK 中的受版权保护的 'IBFS32.dll'。你只需要两个晶体管和两个电阻就可以使其工作。我使用的适配器是 'USB-Serial CH340'，非常便宜，我创建了一个虚拟 COM17 端口。我能够从我的 USB 适配器（GRD，来自计算机的 5VDC）为 1-Wire 设备供电，并使用 RS232 的 RX、TX（pin2 和 pin3）。我还将振荡晶体焊接到板子的另一侧。

更多图片：原型 board1，board2，board3。

电路图

背景

温度测量作为 1-Wire 技术应用的一个例子：Jakub Piwowarczyk 著：onewire.aspx
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/214
http://martybugs.net/electronics/tempsensor/
Maxim “通过串行接口读取和写入 1-Wire® 设备”：http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/74

Using the Code

由于这是一个廉价的适配器，因此无法使用 COM17。相反，我打开了 COM3，就这样，我能够从 18b20 读取温度。

RetValue = TMReadDefaultPort(PortNum, PortType)
If (RetValue < 1) Then
    PortNum = 3  '// COM 3
    PortType = 1 '// DS9097E style adapter
End If

从命令行执行程序时，可以像这样修改端口号和端口类型

'DS18b20.exe <portnumber> <porttype> '. ('DS18b20.exe 3 1')

类型可用的选项在 'OneWire.h' 中

OW_ADAPTER_DS9097 = 1,  (we are really using only this one)
OW_ADAPTER_DS1413 = 2,
OW_ADAPTER_DS9097E = 3,
OW_ADAPTER_DS9097U = 4,
OW_ADAPTER_DS9097U9 = 5,
OW_ADAPTER_DS1411 = 6,
OW_ADAPTER_DS1410D = 7,
OW_ADAPTER_DS1410E = 8

由于虚拟适配器未实现 OW_ADAPTER_DS9097，我们只能使用小于 15 的数字。读取传感器时，我们还可以使用中断来确定数据何时准备好。要使用此功能，我们必须使用 5VDC 电源为传感器供电（而不是使用寄生电源）。在寄生电源模式下，传感器不会发送数据就绪信号进行处理。相反，来自传感器的的数据使用时间片读取，这取决于使用的温度精度

to accuracy 0.5°C - 93,75 ms, 0.25°C - 187,5 ms,
0.125°C - 375 ms,
and for 0.0625°C - 750 ms

在 FindDevices 过程中，我们可以从 ROM 的最后一个字节读取 familycode：在 DS18b20 中是 '28h'，DS18s20 是 '10h'，'DS2780' 相应的是 '32h' 等。

Public Function FindDevices() As Integer
    Dim didsetup As Integer, result As Integer, DevId As Integer, i As Integer
    ReDim ROM(8) As Integer
    If SHandle > 0 Then
        result = TMSetup(SHandle)
    If Not (result = 1) Then FindDevices = 1
    ' only get the next rom after setup complete
    result = TMNext(SHandle, state_buffer(0))
    If result > 0 Then
        SelectROM(0) = 0
        result = TMRom(SHandle, state_buffer(0), SelectROM(0))
        For i = 0 To 7
                Debug.Print "SelectROM(" & i & ") = " & SelectROM(i)
        Next i
        If SelectROM(0) = 40 Then Debug.Print "DS18b20 detected"
        If SelectROM(0) = 50 Then Debug.Print "DS2780 detected"
            FindDevices = 0
        End If
    Else
        FindDevices = 1
    End If
End Function

因此，通过修改代码，我们可以读取任何传感器数据并将其写入 EEPROM。例如在 DS18b20 中，我们可以改变温度的精度。

温度传感器的分辨率可由用户配置为 9、10、11 或 12 位，分别对应于 0.5°C、0.25°C、0.125°C 和 0.0625°C 的增量。上电时的默认分辨率为 12 位。

If Not (res = DS18B20_RES_10) Then
    WriteScratchpad DS18B20_RES_10, 0, 20
    CopyScratchpadToEEPROM
End If

执行此操作的命令在 WriteScratchPad() 函数中

Select Case res
     Case DS18B20_RES_9: TMTouchByte SHandle, 31
     Case DS18B20_RES_10: TMTouchByte SHandle, 63
     Case DS18B20_RES_11: TMTouchByte SHandle, 95
     Case DS18B20_RES_12: TMTouchByte SHandle, 127
     Case Else: TMTouchByte SHandle, 31
End Select

关注点

在使用 Jakub Piwowarczyk 的代码时，我曾想知道当从传感器读取温度达到 50% 时 CPU 进程使用率。当我用 'MsgWaitForMultipleObjects()' 替换函数 'GetTickCount()' 时，进程使用率降至 1%。这是异步处理中的一个已知错误，当进程被阻止运行时。