本文介紹如何通過EsDA開發(fā)套件，快速完成一個I2C采集數(shù)據(jù)的監(jiān)控報警系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以減少I2C設備的故障損失和維修成本。

?簡介

本文基于前文的一篇I2C博客文章繼續(xù)拓展I2C實時采集后的監(jiān)控報警實驗，PT100溫度傳感器的溫度采集和讀取顯示不在本文贅述，具體詳細的操作步驟可在《EsDA MPC-ZC1 快速實現(xiàn)I2C采集監(jiān)控》文章中查看。

實驗基于EsDA開發(fā)平臺，MPC_ZC1作為I2C主機設備，TPS02測溫模塊作為從機設備。因本實驗器材是高精度儀器，但實驗環(huán)境有限所以溫度波動范圍較大，所以本實驗通過報警機制模擬恒溫箱（恒溫45℃，誤差±5℃）的實驗場景。設計步驟如下：

設置過溫值和低溫值；

配置TPS02測溫模塊configurature寄存器的工作模式；

讀取TPS02測溫模塊configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位，過溫和低溫時做相應的操作。

該實驗主要用到timer、fscript、i2c_master_read、i2c_master_write和log節(jié)點，具體實現(xiàn)請見下文。

?模擬恒溫箱業(yè)務邏輯

1. 設置過溫值和低溫值

自TPS02RAH從機設備中讀取到的實時溫度>過溫值，則說明需要減緩加熱功率；自TPS02RAH從機設備中讀取到的實時溫度

本次實現(xiàn)需要用到 timer，fscript, i2c_master_write 這些節(jié)點：

timer：timer節(jié)點用于觸發(fā)I2C節(jié)點寫入值，因過溫值和低溫值不需要頻繁被設置所以timer的定時周期設置大一點；

fscript：根據(jù)TPS02設備的數(shù)據(jù)手冊可知，設置溫度的上、下限值，都是6個字節(jié)，前三個字節(jié)對應通道1的上、下限值，后三個字節(jié)對應通道2的上、下限值。

i2c_master_write：主要用于向從機設備的Thigh寄存器寫溫度上限值，Tlow寄存器寫溫度下限值。

本實驗采用的是通道1 ，上限值是50℃(0x06 4000），下限值是45℃(0x05 A000)。

1.1添加節(jié)點并連線

timer節(jié)點觸發(fā)通過I2C向TPS02RAH設備的Thigh寄存器和Tlow寄存器寫入過溫值和低溫值，將timer,fscript,i2c_master_write節(jié)點加入到畫布中，并繪制連線。

1.2 配置節(jié)點

雙擊timer節(jié)點，打開屬性面板設置定時周期（ms），觸發(fā)i2c_master_write節(jié)點寫入溫度上、下限值。

雙擊i2c_master_write的輸入節(jié)點fscript，并查看TPS02RAH測溫模塊的數(shù)據(jù)手冊。得知TPS02RAH的Thigh寄存器有6個字節(jié)是設置溫度的上限值，測溫模塊有兩個通道，所以前三個字節(jié)設置通道1的溫度上限值，后三個字節(jié)設置通道2 的溫度上限值;而Tlow寄存器有6個字節(jié)是設置溫度的下限值，同樣，前三個字節(jié)設置通道1的溫度下限值，后三個字節(jié)設置通道2的溫度下限值。

設置Tlow寄存器(0x02)如下：

print(msg.payload)
wb = wbuffer_create()wbuffer_write_uint8(wb,0x05)wbuffer_write_uint8(wb,0xA0)wbuffer_write_uint8(wb,0x00)wbuffer_write_uint8(wb,0x7F)wbuffer_write_uint8(wb,0xFF)wbuffer_write_uint8(wb,0xFA)
output.payload = wbuffer_get_data(wb)output.payloadLength = 6output.subAddress = 0x02

設置Thigh寄存器（0x03）如下：

print(msg.payload)
wb = wbuffer_create()wbuffer_write_uint8(wb,0x06)wbuffer_write_uint8(wb,0x40)wbuffer_write_uint8(wb,0x00)wbuffer_write_uint8(wb,0x7F)wbuffer_write_uint8(wb,0xFF)wbuffer_write_uint8(wb,0xFA)
output.payload = wbuffer_get_data(wb)output.payloadLength = 6output.subAddress = 0x03

雙擊i2c_master_write節(jié)點，打開屬性面板根據(jù)TPS02RAH數(shù)據(jù)手冊設置如下圖所示，并點擊I2C主機配置的鉛筆圖標去設置I2C主機設備路徑名和時鐘頻率。

配置I2C從機設備寄存器Tlow寄存器（0x02）如下：

配置I2C從機設備寄存器Thigh?寄存器（0x03）如下：

2. 配置報警模式根據(jù)TPS02RAH的數(shù)據(jù)手冊可知，報警模式需要在configurature寄存器中進行設置。后讀取configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位來報警。本實驗需要使能通道1 的配置，且需要連續(xù)測試的溫度值有2個均大于Thigh或者均小于Tlow的情況下才能報警置位（防止溫度不穩(wěn)定，忽高忽低頻繁假報警）。

本次實現(xiàn)需要用到 timer，fscript, i2c_master_write 這些節(jié)點：

timer: timer節(jié)點用于觸發(fā)I2C節(jié)點寫入值，因報警模式不需要頻繁被設置所以timer的定時周期設置大一點；

fscript:根據(jù)TPS02設備的數(shù)據(jù)手冊可知，設置configurature寄存器共兩個字節(jié)。分別代表兩個通道，第一個字節(jié)配置通道 1，第二個字節(jié)配置通道2。本實驗使用的是通道1；

i2c_master_write:主要用于向從機設備的configurature寄存器寫工作模式。

2.1添加節(jié)點并連線

timer節(jié)點觸發(fā)通過I2C向TPS02RAH設備的configurature寄存器寫入報警模式，將timer,fscript,i2c_master_write節(jié)點加入到畫布中，并繪制連線。

2.2配置節(jié)點

雙擊timer節(jié)點，打開屬性面板設置定時周期（ms），觸發(fā)i2c_master_write節(jié)點寫入報警模式。

雙擊i2c_master_write的輸入節(jié)點fscript，因需要使用通道1 且根據(jù)數(shù)據(jù)手冊可知：因不支持待機模式所以SD置0；報警信號輸出TM為0比較模式；報警引腳輸出信號狀態(tài)控制POL為0；因本實驗采取的PT100精度頗高響應超快所以當在過溫或低溫狀態(tài)下，觸發(fā) ALERT 輸出信號的溫度值測試個數(shù)為2，所以F1置0,F0置1；通道1 的EN置0，使能配置；所以讀取configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位時，初始狀態(tài)為高，當高于Thigh超溫時，則ALERT報警狀態(tài)為0，當?shù)陀赥low超溫時，則ALERT報警狀態(tài)為1。

print(msg.payload)
wb = wbuffer_create()wbuffer_write_uint8(wb,0x28)wbuffer_write_uint8(wb,0xb8)

output.payload = wbuffer_get_data(wb)output.payloadLength = 2output.subAddress = 0x01

雙擊i2c_master_write節(jié)點，打開屬性面板根據(jù)TPS02RAH數(shù)據(jù)手冊設置如下圖所示，并點擊I2C主機配置的鉛筆圖標去設置I2C主機設備路徑名和時鐘頻率。

3. 讀取報警狀態(tài)

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊以及2.2的操作可知，除去初始狀態(tài)，configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)變?yōu)?時為超溫狀態(tài)；configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)變?yōu)?時為低溫狀態(tài)。

本次實現(xiàn)需要用到 timer，fscript, i2c_master_read, fscript, log 這些節(jié)點：

• timer: timer節(jié)點用于定時觸發(fā)I2C節(jié)點讀取數(shù)據(jù)；
• fscript:根據(jù)TPS02設備的數(shù)據(jù)手冊可知，設置configurature寄存器共兩個字節(jié)。分別代表兩個通道，第一個字節(jié)配置通道 1，第二個字節(jié)配置通道2。本實驗使用的是通道1。并將讀取出來的ALERT報警狀態(tài)提取出來；
• i2c_master_read:主要用于向從機設備的configurature寄存器讀取ALERT報警狀態(tài)；
• log:將報警狀態(tài)打印顯示。

3.1添加節(jié)點并連線

timer節(jié)點定時觸發(fā)通過I2C向TPS02RAH設備的configurature寄存器讀取報警模式，將timer,fscript,i2c_master_read,log節(jié)點加入到畫布中，并繪制連線。

3.2配置節(jié)點

雙擊timer節(jié)點，打開屬性面板設置定時周期（ms），觸發(fā)i2c_master_read節(jié)點讀取報警模式。

雙擊i2c_master_read的輸入節(jié)點fscript，并查看數(shù)據(jù)手冊。將configurature寄存器的兩個字節(jié)讀取出來。

雙擊i2c_master_read節(jié)點，打開屬性面板根據(jù)TPS02RAH數(shù)據(jù)手冊設置如下圖所示，并點擊I2C主機配置的鉛筆圖標去設置I2C主機設備路徑名和時鐘頻率。

雙擊i2c_master_read的消費者節(jié)點fscript，將通道1 的ALERT報警狀態(tài)從讀取到的兩個字節(jié)的configurature寄存器數(shù)據(jù)提取出來。

因stat是ALERT報警狀態(tài)位的賦值，由數(shù)據(jù)手冊可知，當報警信號輸出TM為0比較模式，報警引腳輸出信號狀態(tài)控制POL為0時，ALERT報警狀態(tài)位的賦值stat的初始值是1。因為只需初始化一次所以將stat變量放在Initialize中進行初始化：

Initialize：

stat = 1;

Function:

//將讀取的6個uint8_t類型的數(shù)據(jù)打印rb = rbuffer_create(msg.payload, msg.payloadLength)print("length: "+ msg.payloadLength)
for(var i=0; i1) { d = rbuffer_read_uint8(rb); if(i == 0){ msg.channel1 = (d>>6) & 0x01; } msg.channel2 = (d>>6) & 0x01;}
if(stat != msg.channel1) { stat = msg.channel1; if(stat == 0) { //通道1 從1-->0,超溫報警 print("high temp error!\n"); } else if(stat == 1) { //通道1 從0--->1，低溫報警 print("low temp error!\n"); }}

?模擬恒溫箱業(yè)務實現(xiàn)本模擬實驗在高溫報警時采取遠離熱水源的形式來達到減少加熱功率的操作；在低溫報警時采取靠近熱水源的形式來達到增大加熱功率的操作，來實現(xiàn)模擬恒溫箱。并結合EsDA MPC-ZC1快速實現(xiàn)I2C采集監(jiān)測實驗來實時讀取PT100的溫度值。實物接線圖如下:

因讀取溫度傳感器的數(shù)據(jù)處理比報警機制處理邏輯要稍靠后一點，顯示報警狀態(tài)后就立馬采取了相應的減緩功率措施或增加功率措施。所以下圖大部分只截圖到正常的溫度顯示和報警打印顯示，而沒有具體的超溫/低溫溫度顯示。實驗結果如下：

讀取configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位可知此時是低溫報警，此時需要增加功率。

讀取configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位可知此時是高溫報警，此時需要減緩功率。讀取configurature寄存器的ALERT報警狀態(tài)位可知此時是低溫報警，此時需要增加功率。實驗結果：通過報警機制可保持45℃恒溫，上下5℃波動。