一线式数字温度计DS1820及其应用

　　1　DS1820的主要特性

　　DS1820有下列主要特性:

　　(1)只需一根I/O线就能完成通信;

　　(2)多个分散的DS1820可以共用一线进行通信;

　　(3)不需外部元器件;

　　(4)可以通过数据线供电;

　　(5)检测温度范围为-55~+125°C,精度在0.5度;

　　(6)用9bit数字量来表示温度;

　　(7)每次将温度转换成数字量需200ms;

　　(8)可定义一个不变化的温度设置为报警温度;

　　(9)有PR35T和SSOP两种封装型式。

　　2　DS1820的管脚安排

　　DS1820的管脚安排见表1所列。

　　3　DS1820内部结构及工件过程

　　3.1　DS1820内部结构

　　DS1820内部结构框图如图1所示。

　　图1可知,DS1820由以下几部分组成:

　　(1) 64位激光只读存贮器。在这里存放着每个DS1820的唯一的序号,开始8位是产品类型的编号(DS1820为10H),接着是每个器件的唯一的序号,共有48位,最后8位是前56位的CRC校验码。这也是多个DS1820可以采用一线进行通信的原因。

　　(2)温度传感器。它是将温度转化为数字量的关键部分。

　　(3) DS1820的存贮器。它由高速存贮器RAM和EERAM(高温TH和低温TL报警触发器)组成,数据首先写入高速存贮器RAM中,然后通过复制命令将数据写入EERAM中。高速存贮器RAM由8个字节组成,头两个字节存放检测温度的值,0号(LSB)为存放温度的值,1号(MSB)存放温度值的符号,如果温度为负,则1号存贮器全为1,否则全为0,这也是可用9bit来表示温度的原因。最低位先读出。若LSB最低位为1,则表示为0.5度,求值的方法根据MSB中的值将LSB中的二进制数求补再转换成十进制数除以2即得被测温度的值。表2是温度和数字量的关系。第二和第三字节是从TH和TL中复制的值,当上电被更新;接下来两个字节没用,若读它应全为1;第六和第七字节为计数寄存器;最后一个字节为CRC校验。

　　4)可选的电源VDD。每个DS1820都可以设置成两种供电方式,即数据总线供电方式和外部供电方式。外部供电方式同一般的电路。数据总线供电即为寄生式供电方式,这也为多个DS1820串在一起提供了条件。这种寄生式供电每当I/O为高电平时就提供电源,由于DS1820在转换时需要1mA的电流,所以转换时间需长一点,电路框图如图2所示。

　　3.2　工作过程

　　微处理器同DS1820通信通过一根I/O口线,微处理器首先发复位脉冲,接着收到复位脉冲,这时就发ROM命令,最后发存贮和控制命令(在没有向DS1820发ROM命令之前发存贮和控制命令是不起作用的)。

　　3.2.1　DS1820 ROM命令