数字温度传感器DS1820的介绍.doc
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1、数字温度传感器DS1820的介绍特性:独特的单线接口,只需1 个接口引脚即可通信;多点(multidrop)能力使分布式温度检测应用得以简化;不需要外部元件;可用数据线供电;不需备份电源;测量范围从-55至+125,增量值为0.5。等效的华氏温度范围是-67 F 至257 F,增量值为0.9 F;以9位数字值方式读出温度;在1秒(典型值)内把温度变换为数字;用户可定义的,非易失性的温度告警设置;告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件(温度告警情况);应用范围包括恒温控制,工业系统,消费类产品,温度计或任何热敏系统。详细说明DS1820有三个主要的数据部件:1)64位激光lasered
2、 ROM;2)温度灵敏元件,和3)非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源,在信号线为高电平的时间周期内,把能量贮存在内部的电容器中,在单信号线为低电平的时间期内断开此电源,直到信号线变为高电平重新接上寄生(电容)电源为止。作为另一种可供选择的方法,DS1820也可以用外部5V电源供电。与DS1820 的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下,在ROM 操作未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命令之一;1)Read ROM(读ROM); 2)Match ROM(符合ROM);3)Search ROM(搜索ROM);4)Skip ROM(跳过
3、ROM);5)Alarm Search(告警搜索);这些命令对每一器件的64位激光ROM 部分进行操作,如果在单线上有许多器件,那么可以挑选出一个特定的器件,并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。在成功地执行了ROM 操作序列之后,可使用存贮器和控制操作,然后主机可以提供六种存贮器和控制操作命令之一。一个控制操作命令指示DS1820 完成温度测量。该测量的结果将放入DS1820 的高速暂存(便笺式)存贮器(Scratchpad memory),通过发出读暂存存储器内容的存储器操作命令可以读出此结果。每一温度告警触发器TH和TL构成一个字节的EEPROM。如果不对DS1820 施加告警搜索命
4、令,这些寄存器可用作通用用户存储器使用存储器,操作命令可以写TH 和TL 对这些寄存器的读访问。所有数据均以最低有效位在前的方式被读写。寄生电源方框图(图1)示出寄生电源电路。当I/O或VDD 引脚为高电平时,这个电路便“取”得电源。只要符合指定的定时和电压要求,I/O将提供足够的功率(标题为“单总线系统”一节)。寄生电源的优点是双重的:1)利用此引脚,远程温度检测无需本地电源;2)缺少正常电源条件下也可以读ROM;为了使DS1820能完成准确的温度变换,当温度变换发生时,I/O 线上必须提供足够的功率。因为DS1820 的工作电流高达1mA ,5K 的上拉电阻将使I/O 线没有足够的驱动能力
5、。如果几个SD1820 在同一条I/O 线上而且同时变换,那么这一问题将变得特别尖锐。有两种方法确保DS1820 在其有效变换期内得到足够的电源电流。第一种方法是发生温度变换时,在I/O 线上提供一强的上拉。如图2所示,通过使用一个MOSFET 把I/O 线直接拉到电源可达到这一点。当使用寄生电源方式时VDD 引脚必须连接到地。向DS1820 供电的另外一种方法是通过使用连接到VDD 引脚的外部电源,如图3 所示这种方法的优点是在I/O 线上不要求强的上拉。总线上主机不需向上连接便在温度变换期间使线保持高电平。这就允许在变换时间内其它数据在单线上传送。此外,在单线总线上可以放置任何数目的DS1
6、820 ,而且如果它们都使用外部电源,那么通过发出跳过(Skip) ROM 命令和接着发出变换(Convert) T 命令,可以同时完成温度变换。注意只要外部电源处于工作状态,GND(地引)脚不可悬空。在总线上主机不知道总线上DS1820 是寄生电源供电还是外部VDD 供电的情况下,在DS1820 内采取了措施来通知采用的供电方案。总线上主机通过发出跳过(Skip)ROM 的操作约定,然后发出读电源命令,可以决定是否有需要强上拉的DS1820 在总线上。在此命令发出后,主机接着发出读时间片。如果是寄生供电,DS1820 将在单线总线上送回“0”;如果由VDD 引脚供电,它将送回1。如果主机接收
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