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工作原理

DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。 測(cè)溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。

概述

數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。

1: 技術(shù)性能描述

①、 *的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與的雙向通訊。

② 、測(cè)溫范圍 -55℃~+125℃，固有測(cè)溫誤差(注意，不是分辨率，這里之前是錯(cuò)誤的)1℃。

③、支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)可以并聯(lián)在*的三線上，zui多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定。

④、工作電源: 3.0~5.5V/DC (可以數(shù)據(jù)線寄生電源)

⑤ 、在使用中不需要任何外圍元件

⑥、 測(cè)量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送

⑦ 、不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6

⑧ 、適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫

⑨、 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2"任選

⑩ 、PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。

+ 和 Maxim Integrated 信息

Manufactured by Maxim Integrated, + is a 溫度傳感器.

應(yīng)用范圍

該產(chǎn)品適用于冷凍庫，糧倉，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域。

軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制。

汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。

供熱/制冷管道熱量計(jì)量，*空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制。

型號(hào)規(guī)格

型 號(hào) 測(cè)溫范圍 安裝螺紋 電纜長度 適用管道

TS-18B20 -55~125 無 1.5 m

TS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25

TS-18B20B -55~125 1/2"G 接線盒 DN40~ 60

接線方法

面對(duì)著扁平的那一面，左負(fù)右正，一旦接反就會(huì)立刻發(fā)熱，有可能燒毀!同時(shí)，接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示85℃的原因。

特點(diǎn)

*的一線接口，只需要一條口線通信 多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測(cè)量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當(dāng)于是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內(nèi)精度為±0.5 ° C

溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位，溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式zui大值為750毫秒，用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì)、或任何熱敏感系統(tǒng)

描述該的數(shù)字溫度計(jì)提供9至12位(可編程設(shè)備溫度讀數(shù))。由于是一條口線通信，所以*微處理器與只有一個(gè)一條口線連接。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。 因?yàn)槊恳粋€(gè)的包含一個(gè)*的序號(hào)，多個(gè)ds18b20s可以同時(shí)存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境控制，感測(cè)建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過程監(jiān)測(cè)和控制。

采用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一: 1 )讀ROM， 2 )ROM匹配， 3 )搜索ROM， 4 )跳過ROM， 5 )報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒有一個(gè)器件的64位光刻ROM序列號(hào)，可以在掛在一線上多個(gè)器件選定某一個(gè)器件，同時(shí)，總線也可以知道總線上掛有有多少，什么樣的設(shè)備。

若指令成功地使完成溫度測(cè)量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在的存儲(chǔ)器。一個(gè)控制功能指揮指示的演出測(cè)溫。測(cè)量結(jié)果將被放置在內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲(chǔ)器。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM 的數(shù)據(jù)。如果不使用報(bào)警檢查指令，這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數(shù)據(jù)的讀，寫都是從zui低位開始。

部件描述

存儲(chǔ)器

的存儲(chǔ)器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM，可電擦除RAM又包括溫度觸發(fā)器TH和TL，以及一個(gè)配置寄存器。存儲(chǔ)器能完整的確定一線端口的通訊，數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進(jìn)寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認(rèn)這些數(shù)字。當(dāng)確認(rèn)以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除RAM中。當(dāng)修改過寄存器中的數(shù)時(shí)，這個(gè)過程能確保數(shù)字的完整性。

高速暫存器RAM是由8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器組成;。用讀寄存器的命令能讀出第九個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)是對(duì)前面的八個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)。存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖如圖4.6所示。

圖4.6 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖

64-位光刻ROM

64位光刻ROM的前8位是的自身代碼，接下來的48位為連續(xù)的數(shù)字代碼，zui后的8位是對(duì)前56位的CRC校驗(yàn)。64-位的光刻ROM又包括5個(gè)ROM的功能命令:讀ROM，匹配ROM，跳躍ROM，查找ROM和報(bào)警查找。64-位光刻ROM的結(jié)構(gòu)圖如圖4.7所示。

圖4.7為64-位光刻ROM的結(jié)構(gòu)圖

外部電源的連接

可以使用外部電源VDD，也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng)VDD端口接3.0V-5.5V的電壓時(shí)是使用外部電源;當(dāng)VDD端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻。 連接圖如圖4.8、圖4.9所示。

圖4.8 使用寄生電源的連接圖

圖4.9外接電源的連接圖

4.3.4 溫度處理過程

配置寄存器

配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖如圖4.10所示。

圖4.10 配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖

由圖4.9可以知道R1，R0是溫度的決定位，由R1，R0的不同組合可以配置為9位，10位，11位，12位的溫度顯示。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化時(shí)間，四種配置的分辨率分別為0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，出廠時(shí)以配置為12位。溫度的決定配置圖如圖8所示。

圖4.11 溫度的決定配置圖

溫度的讀取

在出廠時(shí)以配置為12位，讀取溫度時(shí)共讀取16位，前5個(gè)位為符號(hào)位，當(dāng)前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù);當(dāng)前5位為0時(shí)，讀取的溫度為正數(shù)。溫度為正時(shí)讀取方法為:將16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制即可。溫度為負(fù)時(shí)讀取方法為:將16進(jìn)制取反后加1，再轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制即可。例:0550H = +85 度，F(xiàn)C90H = -55 度。

?控制方法

有六條控制命令，如表4.1所示:

表4.1 為有六條控制命令

指 令 約定代碼 操 作 說 明

溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換

讀暫存器 BEH 讀暫存器9字節(jié)二進(jìn)制數(shù)字

寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)

復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2PROM中

重新調(diào)E2PROM B8H 把E2PROM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)

讀電源供電方式 B4H 啟動(dòng)發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU

初始化

(1) 先將數(shù)據(jù)線置高電平"1"。

(2) 延時(shí)(該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn))

(3) 數(shù)據(jù)線拉到低電平"0"。

(4) 延時(shí)750微秒(該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480到960微秒)。

(5) 數(shù)據(jù)線拉到高電平"1"。

(6) 延時(shí)等待(如果初始化成功則在15到60微秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由所返回的低電平"0"。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制)。

(7) 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平"0"后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起(第(5)步的時(shí)間算起)zui少要480微秒。

(8) 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平"1"后結(jié)束。

其時(shí)序如圖4.13所示:

圖4.13 初始化時(shí)序圖

寫操作

(1) 數(shù)據(jù)線先置低電平"0"。

(2) 延時(shí)確定的時(shí)間為15微秒。

(3) 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)(一次只發(fā)送一位)。

(4) 延時(shí)時(shí)間為45微秒。

(5) 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。

(6) 重復(fù)上(1)到(6)的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。

(7) zui后將數(shù)據(jù)線拉高。

的寫操作時(shí)序圖如圖4.14所示。

圖4.14 的寫操作時(shí)序圖

讀操作

(1)將數(shù)據(jù)線拉高"1"。

(2)延時(shí)2微秒。

(3)將數(shù)據(jù)線拉低"0"。

(4)延時(shí)3微秒。

(5)將數(shù)據(jù)線拉高"1"。

(6)延時(shí)5微秒。

(7)讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

(8)延時(shí)60微秒。

的讀操作時(shí)序圖如圖4.15所示。

圖4.15 的讀操作圖

數(shù)字溫度傳感器介紹

1、的主要特性

1.1、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍:3.0~5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電

1.2、*的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與的雙向通訊

1.3、 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)可以并聯(lián)在*的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫

1.4、在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)

1.5、溫范圍-55℃~+125℃，在-10~+85℃時(shí)精度為±0.5℃

1.6、可編程 的分辨率為9~12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫

1.7、在9位分辨率時(shí)zui多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)zui多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快

1.8、測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一 線總線"串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有*的抗干擾糾錯(cuò)能力

1.9、負(fù)壓特性:電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。

2、的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。

的外形及管腳排列如下圖1:

引腳定義:

(1)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端;

(2)GND為電源地;

(3)VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。

圖2:內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3、工作原理

的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s 減為750ms。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì) 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重 新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測(cè)溫度。圖3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。

圖3:測(cè)溫原理框圖有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件:

(1)光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位 (28H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該自身的序列號(hào)，zui后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用 是使每一個(gè)都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)的目的。

(2)中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。

表1: 溫度值格式表

這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0， 這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度;如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際 溫度。 例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FE6FH，-55℃的數(shù)字輸出為FC90H 。

表2: 溫度數(shù)據(jù)表

(3)溫度傳感器的存儲(chǔ)器 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。

(4)配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下:

表3:配置寄存器結(jié)構(gòu)

低五位一直都是"1"，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置在工作模式還是在測(cè)試模式。在出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用 戶不要去改動(dòng)。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示:(出廠時(shí)被設(shè)置為12位)

表4:溫度分辨率設(shè)置表

4、高速暫存存儲(chǔ)器高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，其分配如表5所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在 高速暫存存儲(chǔ)器的第0和第1個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表1所示。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算: 當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。表 2是對(duì)應(yīng)的一部分溫度值。第九個(gè)字節(jié)是 冗余檢驗(yàn)字節(jié)。

表5:暫存寄存器分布

根據(jù)的通訊協(xié)議，主機(jī)(單片機(jī))控制完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟:每一次讀寫之前都要對(duì)進(jìn)行 復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，zui后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后 釋放，當(dāng)收到信號(hào)后等待16~60微秒左右，后發(fā)出60~240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。

表6:ROM指令表

表6:RAM指令表

5、的應(yīng)用電路測(cè)溫系統(tǒng)具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。下面就是幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的 測(cè)溫電路圖:

5.1、寄生電源供電方式電路圖如下面圖4所示，在寄生電源供電方式下，從單線信號(hào)線上汲取能量:在信號(hào)線DQ處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部 電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源(電容)充電。

*的寄生電源方式有三個(gè)好處:

1)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無需本地電源

2)可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM

3)電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫

要想使進(jìn)行的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由 于每個(gè)在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的 能量，會(huì)造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差*。

因此，圖4電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并 且工作電源VCC必須保證在5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。

圖4

5.2、寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖改進(jìn)的寄生電源供電方式如下面圖5所示，為了使在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電流供應(yīng)，當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2存儲(chǔ)器操作時(shí)，用MOSFET把I/O線直接拉到VCC就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及到拷貝到E2存儲(chǔ)器或啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換的指令后，必須在zui 多10μS內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題，因此也適合于多點(diǎn)測(cè)溫應(yīng)用，缺 點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。

圖5圖5

注意:在圖4和圖5寄生電源供電方式中，的VDD引腳必須接地

5.3、的外部電源供電方式

在外部電源供電方式下，工作電源由VDD引腳接入，此時(shí)I/O線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證 轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè)傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。注意:在外部供電的方式下，的GND引腳不能懸空 ，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85℃。

圖6:外部供電方式單點(diǎn)測(cè)溫電路圖6.

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圖7:外部供電方式的多點(diǎn)測(cè)溫電路圖圖7外部電源供電方式是的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗*力強(qiáng)，而且電路也比較簡(jiǎn)單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度 監(jiān)控系統(tǒng)。站長*大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下， 可以充分發(fā)揮寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn)，即使電源電壓VCC降到3V時(shí)，依然能夠保證溫度量精度。

6、DS1820使用中注意事項(xiàng)

DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題:

6.1、較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此 ，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS1820操作部分采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。

6.2、在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 要加以注意。

6.3、連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長度超過50m時(shí)，讀取的 測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正 常通訊距離進(jìn)一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻摹Ｒ虼?，在用DS1820進(jìn)行長距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問題。

6.4、在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦 某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予 一定的重視。 測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。

折疊編輯本段應(yīng)用舉例及程序代碼段

利用構(gòu)成的數(shù)字溫度計(jì)

用一片構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量的溫度精度達(dá)到0.1度，測(cè)量的溫度的范圍在-20度到+100度之間，用8位數(shù)碼管顯示出來

讀取溫度程序代碼