谭竹慧，李华旺，常亮，周华

（1.中国科学院上海微系统与信息技术研究所 上海　200050；2.上海微小卫星工程中心 上海　200120）

基于可编程SOC的多节点星上温度采集系统设计

谭竹慧1，李华旺2，常亮2，周华2

（1.中国科学院上海微系统与信息技术研究所 上海200050；2.上海微小卫星工程中心 上海200120）

文中介绍了利用高集成度片上系统SOC型FPGA芯片SmartFusion2和高精度温度传感芯片DS18B20设计的星上温度采集系统。本方案中FPGA仅需一个I/O接口，采用一根数据线与多个DS18B20芯片连接，极大程度降低了FPGA接口资源使用率。同时，采用FPGA芯片进行设计能减少星务软件工作量，提升整体CPU处理性能，在实时约束方面，采用FPGA还能提高整体实时性，降低CPU处理的严格约束。

FPGA；DS18B20；一线网；SmartFusion2

热控分系统是卫星的各个分系统的重要组成部分，它使星内温度保持在一定范围内，为卫星提供稳定的温度环境。星载计算机通过分析各个分系统传回的实时温度数据，计算各元件功耗和散热，检测各系统运行状态。根据卫星在阴影区和光照区的光照强度以及飞行任务规定的卫星姿态要求，合理分配能源，控制热管工作，调节星内热量分配，保证恒定的星内温度范围［1-2］。

一般来说，地面设备配备的温度采集系统多采用热电阻、热电偶等传感器元件，但卫星所处的空间环境恶劣，器件易受到宇宙射线的影响［3］。文中的设计基于某微纳卫星项目，微纳卫星体积小，集成度高，资源有限，应选择更为可靠和简单方便的温度感应器件。DS18B20是美国DALLAS公司推出的一款单总线温度传感器，它特有的一线网串行通信总线能极大地减少接口使用，提升资源利用率，降低成本，同时DS18B20采用工业级芯片，价格低廉，采购渠道广，功耗低。……