CN105222910A - 一种远距离采集温度的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种远距离采集温度的方法和装置，在待测对象内设置数个温度传感器，各个温度传感器接收微控制器发出的指令，按照控制器的指令采集温度值传送至微控制器，通过连接于微控制器的LVDS输出接口电路与各个温度传感器并联连接的LVDS输入接口电路之间的LVDS电平信号通信，控制器从各个温度传感器获取温度数据信息。采用LVDS远距离传输温度传感器的数据，极低的电压摆幅高速差动传输数据，可以实现点对点或一点对多点的连接，低功耗、低误码率、低串扰和低辐射；采用18B20温度传感器，可以在交换机内布置多个温度传感器，全面的检测交换机机箱内温度，使得测量更全面准确。

Description

一种远距离采集温度的方法和装置
技术领域
本发明涉及温度采集领域，具体涉及一种远距离采集温度的方法和装置。
背景技术
在以太网交换机中，要实时检测机箱内的温度，并根据温度的高低来调整风扇转速，使交换机工作在一个合理的温度范围内，以避免出现交换机出现高温关机的情况。
现在随着交换机的体积越来越大，需要检测的温度点也越来越多，同时数据线也越来越长，给交换机的温度检测系统提出了较大的挑战。目前，在交换机上用一两个温度传感器来检测机箱内的温度，仅能检测某一两个点的温度，无法全面的检测交换机机箱内的温度。也有的交换机采用多个温度传感器分散在交换机内电路板的各个地方，意在全面检测交换机内的温度，但是，从温度传感器到CPU之间的走线长，无法保证温度传感器采集到的温度数据能正确的被CPU读取。
发明内容：
为了克服上述背景技术的缺陷，本发明提供一种远距离采集温度的方法和装置，可以在交换机内布置多个传感器，全面的检测交换机机箱内温度，即使传感器到CPU之间距离较长，也可以保证温度数据能正确的传给CPU。
为了解决上述技术问题本发明的所采用的技术方案为：
一种远距离采集温度的方法，在待测对象内设置数个温度传感器，各个温度传感器接收微控制器发出的指令，按照控制器的指令采集温度值传送至微控制器，微控制器通过LVDS(Low-VoltageDifferentialSignaling，低电压差分信号)输出接口电路与跟各个温度传感器并联连接的LVDS输入接口电路之间进行LVDS电平信号通信，控制器从各个温度传感器获取温度数据信息。
较佳地，控制器通过LVDS电平从各个温度传感器获取温度数据信息的具体步骤包括：
初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
功能指令一，温度转换；
初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
功能指令二，读取温度数据
较佳地，初始化操作的命令包括一个由总线控制器发出的复位脉冲和其后由从机发出的存在脉冲，存在脉冲向总线控制器返回在总线上已做好操作准备的温度传感器的编号。
较佳地，温度传感器为18B20温度传感器。
较佳地，待测对象为交换机机箱。
较佳地，温度传感器布置在交换机机箱内电路板的任意位置。
本发明还提供一种远距离采集温度的装置，包括设置在待测对象上的多个温度传感器，由微控制器接收各个温度传感器传送过来的温度信号，其特征在于：微控制器连接有LVDS输出接口电路，温度传感器连接有LVDS输入接口电路，控制器和温度传感器之间通过LVDS电平信号通讯。
较佳地，数个温度传感器并联连接于同一个LVDS输入接口电路。
较佳地，温度传感器为18B20温度传感器。
较佳地，待测对象为交换机机箱，各个温度传感器设置在机箱内的电路板上任意位置。
本发明的有益效果在于：本实施例采用LVDS远距离传输温度传感器的数据，达到极低的电压摆幅高速差动传输数据，实现点对点或一点对多点的连接，低功耗、低误码率、低串扰和低辐射；采用18B20温度传感器，可以在交换机内布置多个温度传感器，全面的检测交换机机箱内温度；基于本发明的方案即使温度传感器到CPU之间距离较长，也可以保证温度数据能正确的传给CPU。同时，每个18B20温度传感器都具有唯一的64位ROM片序列码，每个单总线理论上可以挂接264个18B20温度传感器，可以在交换机内更多位置布设温度传感器，使得测量更全面准确。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图；
图2位本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例1，一种远距离采集温度的方法，在待测对象内设置数个温度传感器，各个温度传感器接收微控制器发出的指令，按照控制器的指令采集温度值传送至微控制器，微控制器通过LVDS输出接口电路与跟各个温度传感器并联连接的LVDS输入接口电路之间进行LVDS电平信号通信，微控制器从各个温度传感器获取温度数据信息。本实施例温度传感器为18B20温度传感器，待测对象为交换机机箱，18B20温度传感器布置在交换机机箱内电路板的任意位置，数个18B20温度传感器并联连接于同一个LVDS输入接口电路。
微控制器CPU的一个GPIO转换为LVDS电平后，可以经过长距离传输，在传感器端再将LVDS电平转换为传感器可以接收的CMOS电平。
本实施例采用LVDS即低电压差分信号，以极低的电压摆幅高速差动传输数据，实现点对点或一点对多点的连接，具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点。在10Mbps的速率下的连结距离可达1000mm。因此在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的系统中本实施例可以得到更广泛的应用。
本实施例采用LVDS远距离传输温度传感器的数据完全可以满足要求。18B20温度传感器是单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与18B20温度传感器双向通讯。它支持多点组网功能，多个18B20温度传感器可以并联在唯一的三线上，在使用中不需要任何外围元件，测温范围﹣55℃～+125℃。众多的优点使得该传感器获得了广泛的应用。
在本实施例中，微控制器(主器件)依靠每个器件独有的64位片序列号辨认总线上的器件和记录总线上的器件地址。由于每个18B20温度传感器有一个独特的片序列码，总线可以连接的18B20温度传感器数目理论上是无限的。
如图1所示，控制器通过LVDS电平从各个温度传感器获取温度数据信息的具体步骤包括：
步骤1，初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
步骤2，ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
步骤3，功能指令一，温度转换，在总线控制器发给欲连接的DS18B20一条ROM命令后，跟着可以发送一条温度转换指令。
步骤4，初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
步骤5，ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
步骤6，功能指令二，读取温度数据，在总线控制器发给欲连接的DS18B20一条ROM命令后，跟着可以发送一条读取温度数据指令。
初始化操作的命令包括一个由总线控制器发出的复位脉冲和其后由从机发出的存在脉冲，存在脉冲向总线控制器返回在总线上已做好操作准备的温度传感器的编号，存在脉冲让总线控制器知道DS18B20在总线上且已准备好操作。对18B20的每次读写操作，必须先进行初始化和ROM操作，所以以上步骤1和步骤4，步骤2和步骤5都是相同的。
本实施例采用LVDS电平远距离传输温度数据，可以把传感器放置在电路板的任何位置，可以采用几乎无限多个18B20传感器挂接在单总线上。
可以在交换机内布置多个传感器，全面的检测交换机机箱内温度，即使传感器到CPU之间距离较长，也可以保证温度数据能正确的传给CPU。同时，每个18B20都具有唯一的64位ROM片序列码，每个单总线理论上可以挂接264个18B20温度传感器。
实施例2，如图2所示，一种远距离采集温度的装置，包括设置在待测对象上的多个温度传感器，由微控制器接收各个温度传感器传送过来的温度信号，其特征在于：微控制器连接有LVDS输出接口电路，温度传感器连接有LVDS输入接口电路，控制器和温度传感器之间通过LVDS电平信号通讯。数个温度传感器并联连接于同一个LVDS输入接口电路。温度传感器为18B20温度传感器。待测对象为交换机机箱，各个温度传感器设置在机箱内的电路板上任意位置。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种远距离采集温度的方法，设置于待测对象内的数个温度传感器，各个所述温度传感器接收所述微控制器发出的指令，按照所述控制器的指令采集温度值传送至所述微控制器，其特征在于：所述微控制器通过LVDS输出接口电路与跟各个所述温度传感器并联连接的LVDS输入接口电路之间进行LVDS电平信号通信，所述微控制器从各个所述温度传感器获取温度数据信息。
2.根据权利要求1所述的一种远距离采集温度的方法，其特征在于，所述微控制器从各个所述温度传感器获取温度数据信息的具体步骤包括：
初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
功能指令一，温度转换；
初始化操作，遍历可操作的温度传感器；
ROM操作指令，选择欲连接的温度传感器；
功能指令二，读取温度数据。
3.根据权利要求2所述的一种远距离采集温度的方法，其特征在于：初始化操作的命令包括一个由总线控制器发出的复位脉冲和其后由从机发出的存在脉冲，存在脉冲向总线控制器返回在总线上已做好操作准备的温度传感器的编号。
4.根据权利要求3所述的一种远距离采集温度的方法，其特征在于：所述温度传感器为18B20温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种远距离采集温度的方法，其特征在于：所述待测对象为交换机机箱。
6.根据权利要求5所述的一种远距离采集温度的方法，其特征在于：温度传感器布置在所述交换机机箱内电路板的任意位置。
7.一种远距离采集温度的装置，包括设置在待测对象上的多个温度传感器，由微控制器接收各个所述温度传感器传送过来的温度信号，其特征在于：所述微控制器连接有LVDS输出接口电路，所述温度传感器连接有LVDS输入接口电路，所述微控制器和所述温度传感器之间通过LVDS电平信号通讯。
8.根据权利要求7所述的一种远距离采集温度的装置，其特征在于：数个所述温度传感器并联连接于同一个LVDS输入接口电路。
9.根据权利要求7所述的一种远距离采集温度的装置，其特征在于：所述温度传感器为18B20温度传感器。
10.根据权利要求7所述的一种远距离采集温度的装置，其特征在于：所述待测对象为交换机机箱，各个所述温度传感器设置在所述机箱内的电路板上任意位置。
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