单总线（1-Wire Bus）技术及其应用

4 单总线器件

通常把挂在单总线上的器件称之为单总线器件，单总线器件内一般都具有控制、收*发、存储等电路。为了区分不同的单总线器件，厂家生产单总线器件时都要刻录一个64位的二进制ROM代码，以标志其ID号。目前，单总线器件主要有数字温度传感器（如DS18B20）、A/D转换器（如DS2450）、门标、身份识别器（如DS1990A）、单总线控制器（如DS1WM）等。这里介绍一种iButton形式的单总线器件，它是利用瞬间接触来进行数字通信的，这些器件的应用已经渗透到货币交易和高度安全的认证系统之中。IButton是采用纽扣状不锈钢外壳封装的微型计算机晶片，它具有抗撞击、防水渍、耐腐蚀、抗磁扰、防折叠、价格便宜等特点，能较好的解决传统识别器存在的不足，同时又可满足系统在可靠性、稳定性方面的要求。

IButton主要有三种类型，分别是Memory iButton（存储器）；Java-powered cryptographic iButton（加密型）；Thermochron iButton（温度型）。存储型iButton最大存储空间为64kB，可以存储文本或数字照片。加密型iButton是一种微处理器和高速算法加速器，可以产生大量需要加密和解密的数据信息，它的运行速度非常快，可与Internet应用相结合，并可应用于远程鉴定识别。温度型iButton可以测量温度变化，它内含温度计、时钟、热记录和存储单元等。

图4 安防系统硬件原理图

5 单总线器件的应用

现以单总线器件iButton在安防系统上的应用为例来进行说明，该安防系统就是利用iButton来进行门禁识别的。其门禁识别部分的硬件原理图如图4所示，它由主机微控制器、从机（包括iButton信息读取头和iButton）、主机通过RS485进行远程通信（或通过MicroWeb连上Internet）等三部分组成。微控制器采用Microchip公司的PIC16F873芯片，而API8108A语音芯片则用来告诉用户系统信息；iButton采用DS1990A，信息读取头被读取并同时送到主机微控制器，然后由主机把收到的标识码与原先存储的iButton标识码进行比较判断，若吻合，则系统按设定要求程序工作，否则，系统给出语音提示。DS1990A与主机微控制器之间的通信软件设计流程图如图5所示。

通常主机与单总线器件的通信都是通过初始化、写0、写1、读0、读1时序来的完成的，下面给出用汇编语言编写的子程序，需要说明的是，这些程序虽然是针对iButton所写的，但适用于所有的单总线器件，且简单易懂，现予给出，以供大家参考。

RESET BSF RB2 ;主机拉低总线

CALL DELAY_500us ；给500μs复位脉冲

BCF RB2 ;释放总线

CALL DELAY_200us

BTFSC BR1 ;检测iButton返回应答脉冲否

GOTO RESET ;否，再给它复位脉冲

CALL DELAY_500us ；是，返回

RETURN

WRITE_0 BSF RB2 ;对iButton写0时序子程序

CALL DELAY_10us

CALL DELAY_60us