一线式数字温度计DS1822的原理及应用

        一线总线芯片是美国Dallas Semiconductor公司推出的系列产品。这是一种用一根信号线与一根返回线来实现互连通信的集成电路芯片。采用这种芯片构成的微型局域网系统具有建网速度快、成本低的特点,非常适合现场应用。一线数字温度计(1-Wire Digital Thermometer)芯片DS1822就是Dallas公司推出的系列一线总线产品之一,它支持Dallas触摸接口,遵循一线协议,并可以与处理器进行双向数字通信,同时性价比也很高,是一种使用起来非常方便的经济型温度传感器。

　　1引脚功能及内部结构

　　DS1822的外形封装如图1所示。

　　其中(a)是采用3引脚TO-92的封装形式;(b)是采用8引脚SOIC的封装形式; (c)是采用6引脚TSOC的封装形式; GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(采用寄生电源方式时接地);DQ为数字信号输入/输出端;NC为空脚。

　　DS1822内部电路的核心是一个直接数字输出的温度传感器。它可将-55~125℃范围内的温度值按9位、10位、11位、12位的分辨率进行量化,且以上的分辨率都包括一个符号位,因此对应的温度量化值分别是0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃,即最高分辨率为0.0625℃,工作电压范围为3.0~5.5V。每一片DS1822都有一个唯一的且不可改写的ROMID标识码(电子序列号),在实际应用中可以通过指令方便地进行查询。

　　DS1822的内部结构如图2所示。

　　2 DS1822的基本操作指令

　　DS1820的操作指令分为ROM操作指令和存储器操作指令。

　　2.1 ROM操作指令及其功能说明

　　Read ROM指令(代码为33h):如果总线上只有一片DS1822,则允许总线主机读取DS1822的序列号,若在线DS1822多于一个时,它们将同时发送ID,这样就会出现数据冲突。

　　Match ROM指令(代码为55h):多个DS1822在线时,主机可用此命令匹配一个给定序列号的DS1822,此后的命令就针对该DS1822。该命令适用于单节点和多节点两种场合。

　　Skip ROM指令(代码为CCh):该命令用在单节点总线系统中可以节省时间,这时主机不需发送64位ROMID就能直接访问芯片的RAM存储器。Search ROM指令(代码为F0h):用以读取在线的DS1822的序列号。

　　AlarmSearch指令(代码为ECh):当检测到温度超出所规定的门限值时,此命令可以读出报警的DS1822。

　　2.2存储器操作指令及其功能说明

　　Write Scratchpad指令(代码为4Eh):将温度报警上限值与下限值分别写入DS1822便笺式存储器的TH与TL字节中。

　　Read Scratchpad指令(代码为BEh):读取便笺式寄存器中的温度值。

　　Copy Scratchpad指令(代码为48h):将便笺式存储器TH/TL中的内容复制到SRAM中,保证温度值不丢失。