[发明专利]一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器及其测温方法

说明书

本发明一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器及其测温方法，属于基于沙克总线传输协议的数字温度传感器技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器硬件结构及其测温方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括微控制器，所述微控制器的信号输入端通过导线与数据采集模块相连，所述数据采集模块的信号输入端通过导线与多个温度传感器相连，所述数据采集模块的信号输入端还连接有信号发生器；所述微控制器通过导线还与沙克总线通信模块的SPI接口相连；所述沙克总线通信模块通过导线与路由器相连；所述微控制器的电源输入端与电源模块相连；本发明应用于数字温度传感器。

技术领域

本发明一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器及其测温方法，属于基于沙克总线传输协议的数字温度传感器技术领域。

背景技术

目前国内弹箭产品对总线系统的应用很少，即使使用其应用情况和效果也不太理想，大部分情况下使用422总线进行数据传输，极少数情况下采用1553B或CAN总线，总体而言，弹箭总线不仅普及率低，应用层次也不高，点对点数据传输模式在弹箭测量系统中还处于主导地位，尤其是基于弹箭总线传输数据的数字温度传感器，其研发制作与使用成本较高，制约着传感测量系统和整体弹箭性能的提升。

基于弹箭总线测量的温度传感器在使用上存在以下的不足及局限性：

（1）设备连接关系总体表现为树状单向串联方式，这是所有网络架构中效率和可靠性最低的一种，数据从树叶汇聚传输到树根，前端到后端一路串行传递，不具备单独访问某一台单机的能力；

（2）在该类型总线中任何一个设备出问题，都会导致整个链路数据传输故障，可靠性低；排查某一个设备的问题，必须整个链路同时工作，一个一个设备代换排查，排除故障效率低；

（3）所有设备间进行点对点的数据传输，接口独立设计，工作量大，一般不可互换；

（4）电缆网规模较大，结构复杂，需要技术人员精心设计，设计周期长，易发生设计和生产错误，最终做出的电缆网产品尺寸重量大，结构复杂，使用装配困难，故障率高，列装保障设备数量多，可靠性低；

（5）单机与系统需要多次接口匹配试验，难以做到数据传输的标准化和产品化；

（6）通讯码率低，难以满足批量温度数据的传输需求；

（7）一般温度传感器采用热敏电阻，热电偶等器件，热敏电阻体积较小，制作成本低、灵敏度高，但存在有限的温度测量范围，缺乏数据标准，使得替换时很困难，热敏电阻需要补偿电路来克服测量时的非线性度，热电偶用于监控极值温度是理想的，但精度和稳定度较差，而且必须非常精确的在控制条件下测试；温度传感器的上述缺陷是模拟温度传感器的通病，不能满足系统测量精度需求；

鉴于上述弹箭总线及温度传感器存在的缺陷，需要对现有温度传感器的采集及传输系统进行相应改进。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器硬件结构及其测温方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于沙克总线传输协议的数字温度传感器，包括微控制器，所述微控制器的信号输入端通过导线与数据采集模块相连，所述数据采集模块的信号输入端通过导线与多个温度传感器相连，所述数据采集模块的信号输入端还连接有信号发生器；

所述微控制器通过导线还与沙克总线通信模块的SPI接口相连；

所述沙克总线通信模块通过导线与路由器相连；

所述微控制器的电源输入端与电源模块相连；

所述温度传感器使用的芯片型号为DS18B20，所述DS18B20芯片的信号输出端与微控制器的IO端口相连；