基于DS1820的單總線多點(diǎn)測溫技術(shù)
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2 工作原理
DS1820測溫原理如圖2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，其振蕩率有明顯改變，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)值即為所測溫度。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/162232.htm
圖2中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。DS1820特點(diǎn)如下：硬件接口簡單，性能穩(wěn)定，單線接口，僅需一根口線與MCU連接，無需外圍元件；由總線提供電源；測溫范圍為-55～+75℃；精度為0．5℃；9位溫度讀數(shù)；A／D變換時(shí)間為200 ms；用戶自設(shè)定溫度報(bào)警上下限，其值是非易失性的；報(bào)警搜索命令可識(shí)別哪片DS1820超溫度限。
3 溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3．1 硬件設(shè)計(jì)
由于每片DS1820含有惟一的硅串行數(shù)，所以在一條總線上可掛接多個(gè)DS1820芯片。從DS1820讀出信息或?qū)懭隓S1820信息，僅需要1根口線(單線接口)。讀／寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的DS1820供電，而無需額外電源。DS1820提供9位溫度讀數(shù)，構(gòu)成多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)而無需任何外圍硬件。對(duì)DS1820的使用，多采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。處理時(shí)，將DS1820信號(hào)線與單片機(jī)一位口線相連，單片機(jī)可掛接多片DS1820，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。由于DS1820只有3個(gè)引腳，其中2根是電源線VDD和GND，另外兩根用作總線DQ(DataIn／Out)，由于其輸出和輸入均是數(shù)字信號(hào)，且與TTL電平兼容，因此可以與微處理器直接進(jìn)行接口，從而省去了一般傳感器所必需的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。
該設(shè)計(jì)以DS1820為傳感器，以AT89C51單片機(jī)為控制核心，組成的多點(diǎn)溫度測試系統(tǒng)如圖3所示。
評(píng)論