2 一線總線器件及系統硬件設計
智能建筑溫度測試系統要求的測溫范圍為-40℃～120℃，誤差為±1．5℃。其中智能建筑內外部環境的測溫范圍為－40℃～45℃；通風道測溫范圍為－30℃～120℃；水管內水溫測溫范圍為O℃～100℃；根據各區域所需冷暖熱量的多少調節冷熱水量及空調送風量，實現建筑節能。綜合上述測溫范圍及系統實現的可行性，選擇基于一線總線的數字溫度傳感器DS18820實現溫度測量。采用DALLAS公司的一線總線通信協議，所有與測量主機的數據通信均通過一條數據線實現雙向數據傳輸。系統使用單一主機控制一個或多個從屬器件，所有主從器件通過漏極開路或三態端口連接到數據總線，每個器件在不發送數據時釋放總線。
2．1 DS18820簡介
DS18820是一款可組網的數字式溫度傳感器，支持直接數字輸出，零功耗等待，無需外部調理電路，結構簡單，可靠性高。適應電壓范圍在3．0～5．5 V，在寄生電源方式下可由數據線供電；雙向通訊通過單總線接口串行方式實現；通過編程可直接讀出 9～12位分辨率的數字溫度值，對應轉換時間為93．75～750 ms，對應溫度分辨率為0．5℃～0．062 5℃；溫度測量范同為－55℃～125℃，其中－10℃～85℃之間測量精度可達±0．5℃；64位全球唯一編碼保證聯網可靠尋址。DS18820的內部結構如圖1所示。圖1中D0為數據輸入／輸出端，該引腳為漏極開路輸出，常態下呈高電平。VDD是外部+5 V電源端，不用時接地。

2．2 系統硬件設計
測量主機的總線接口卡采用一線總線指令卡，指令卡一側接主機USB端口，另一側向現場提供總線。指令卡從USB接口獲取電流，向總線上所有微功耗組件統一供電，避免不同信號源和電源共處一個系統中的交互影響，提高系統抗干擾能力。通過把USB端口轉化為虛擬串口實現主機和總線的通訊，使用標準串口編程實現總線數據讀寫。一線總線技術使用分度號定義傳感器。指令卡把已處理信號和對應分度號、通道號送入主機實現數據實時顯示和存儲。DS18820的引腳DQ接一線總線數據線，VDD和GND引腳接總線地線，總線與一線指令卡對應的DQ、GND接線端相連。由于溫度信號實時性要求較低，采用數據總線供電(寄生供電)方式，VDD端無需接外部電源，DS18820從數據總線取電。