由单片机和多片DS1820组成的多点温度测控系统
1 概述
本文引用地址: 是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,特别适合于构成多点温度测控系统,可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理,而且每片DS1820都有唯一的产品号并可存入其ROM中,以使在构成大型温度测控系统时在单线上挂任意多个 DS1820芯片。从DS1820读出或写入DS1820信息仅需要一根口线,共读写及温度变换功率来源于数据总线,该总线本身也可以向所挂接的 DS1820供电,而无需额处电源。DS1820能提供九位温度读数,它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。
2 DS1820的工作原理
DS1820采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,管脚排列如图1所示。图中GND为地,I/O为数据输入/输出端(即单线总线),该脚为漏极开路输出,常态下呈高电平。VDD是外部+5V电源端,不用时应接地。NC为空脚。
图2所示为DS1820的内部框图,它主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器(内含便笺式RAM),用于存储用户设定的温度上下限值的TH和TL解发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器等七部分。
2.1 寄生电源
寄生电源由二极管VD1、VD2和寄生电容C组成。电源检测电路用于判定供电方式。寄生电源供电时,VDD端接地,器件从单线总线上获取电源。在 I/O线呈低电平时,改由C上的电压Vc继续向器件供电。该寄生电源有两个优点:第一,检测远程温度时无需本地电源;第二,缺少正常电源时也能读ROM。若采用外部电源VDD,则通过VD2向器件供电。
2.2 温度测量原理
DS1820 测量温度时使用特有的温度测量技术。其测量电路框图如图3所示。DS1820内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号f0,高温度系数振荡器则将被测温度转换成频率信号f。当计数门打开时,DS1820对f0计数,计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。芯片内部还有斜率累加器,可对频率的非线性予以被偿。测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值应为9位(符号点1位),但因符号位扩展成高8位,故以16位被码形式读出,表1给出了温度和数字量的关系。
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