一线(网络)法(1-Wire Net) 设计方案
在对货位和可靠性要求很高的场合中,每个货位上都要安装一个开关。这样做的缺点是大量的开关与识别装置(计算机)的联线比较麻烦。为此,采用最新型的一线(网络)法,可谓是一种性价比不错的设计方案。
一线网络也称为微局域网(MicroLAN),是由总线主机(BUS Master)、数据线—普通双绞线(及其扦接件)和1-Wire器件等三类设备所构成的,如图2所示。
在系统中,共用一条数据线的器件叫1-Wire器件。1-Wire器件通过一个端口连接到微处理器,这些器件有存储NVRAM、EEPROM、可寻址开关、数字传感器、时钟等类型。大多数1-Wire器件完全靠从数据线上获得的电源供电。当数据线上为高电平时,电荷存储在器件内部;当数据线为低电平时,这些电荷可提供能量。
总线主机与1-Wire器件之间双向(半双工)传递信号和1-Wire器件的供电仅靠一根线(普通双绞线—数据线),1-Wire Net因此而得名。一线网络对总线主机的要求不高,任何标准微处理器都可作为总线主机,如晶振频率1.8MHz以上的8051系列单片机、具有115.2kp/s UART的微型计算机(PC)等。图3所示为一种用于AS/RS实用化的用1-Wire器件和PC组成的扩展微局域网。
DS2401是1-Wire器件中最简单的一种,是一种可寻址开关。利用DS2401可以为货位贴上一个唯一的电子标签。每个器件都由工厂用激光刻写一个唯一的、不可更改的64位序列号,即由64位串行码组成的8字节的标识码。第一个字节表示1-Wire器件类型,接下来的6字节是其唯一的地址码,使得同类具有248种地址码,以保证在微局域网上不会产生节点地址冲突;最后一字节是CRC校验码,以供主机在读地址是判断是否发生传输错误。如需判断某开关的开闭状态时,主机只要读与开关相连的DS2401地址码即可。若读到器件的地址码,说明该开关处于闭合状态,其货位为实;否则说明开关处于断开状态,其货位为虚。这样就实现了的货位检测。当DS2401 1-Wire器件的数目超过98时,则必须使用1-Wire扩展器件DS2409,这样使得可使用的1-Wire器件数目几乎没有限制。电子标签中不仅包含货位的虚实状态,而且还可包含货物其他信息,例如在货位的适当位置安装数字温度传感器,可以了解货位的温度。