一种网络化智能CO传感器

摘要

本发明公开了一种网络化智能CO传感器，所述网络化智能CO传感器采用基于I²C总线的应用层协议，包括四线插座、电源电路、通信接口电路、CO检测变换电路、单片机电路，所述四线插座的两电源线连接电源电路，其两通信线为I²C通信线，并连接通信接口电路；所述通信接口电路连接单片机电路，单片机电路采用具有Cortex-M3内核的单片机STM32L151C8T6，内含EEPROM存储器，片上集成有所需的DAC、ADC和I²C外设；所述CO检测变换电路连接单片机电路。本发明具有防爆功能，其输出直接为数据信号，简化了变送器电路，变送器解包即可获得测量值；具有网络功能，一个变送器可以连接包括智能CO传感器等多个智能传感器，能自动分配地址，可实现即插即用。

主权项

一种网络化智能CO传感器，其特征在于：所述网络化智能CO传感器经环氧树脂浇封成四线智能CO传感器，其网络协议采用基于I²C总线的应用层协议，它包括有四线插座(M100)、电源电路(M101)、通信接口电路(M102)、CO检测变换电路(M103)、单片机电路(M104)，其中，所述四线插座(M100)的两电源线连接电源电路(M101)，其两通信线为I²C通信线，并连接通信接口电路(M102)；所述通信接口电路(M102)连接单片机电路(M104)，所述单片机电路(M104)采用具有Cortex‑M3内核的单片机STM32L151C8T6，内含EEPROM存储器，片上集成有所需的DAC、ADC和I²C外设；所述CO检测变换电路(M103)连接单片机电路(M104)，实现对检测到CO信号进行变换，并输出给单片机STM32L151C8T6内部ADC，转换为数据信号；所述网络化智能CO传感器的网络协议的物理层采用I²C协议的物理层，其数据链路层采用I²C协议的一个子集，采用I²C通信模式中的Slave Receiver和Master Transmitter两种通信模式，平时处于Slave Receiver模式，当需要发送数据时变为Master Transmitter模式，发送完成后，再次转为Slave Receiver模式，等待数据接收；I²C协议支持多主通信机制，网络中的每个节点是对等的，变送器是一个汇聚节点，用于收集数据，传感器节点是一个检测节点，用于采集数据；在协议中，地址0为广播地址，变送器节点的I²C地址固定为1；每个传感器节点有自己独立的ID号，ID号是传感器节点的唯一号，由96位组成，是STM32的MCU的ID号，当不采用STM32系列单片机时，可自行编制传感器节点ID号，只要保持唯一性即可；传感器节点在没有分配地址以前，通过变送器地址1向其申请地址，变送器通过广播方式向申请节点ID号配置I²C地址，传感器节点分配的地址为2～127之间的一个值，变送器根据其内部注册的传感器ID和空闲的地址进行分配；在变送器节点中有一个保存每个传感器节点的静态信息表，含有传感器节点的ID号、I²C地址、变量性质和通信周期信息，该表保存在单片机的内部EEPROM中；所述网络协议的应用层数据包由地址、功能号、变量名、变量值和校验码组成，在变送器中保存有变量名代码和对于的变量解释，相对于简化的数据字典，当变送器得到传感器数据包时可以根据该数据字典对该数据包进行解释和显示，实现即插即用。