作者：武漢理工大學馬房山東院 戴 蓉 游鳳荷 周景霞 來源：《國外電子元器件》

由單片機和多片ds1820組成的

多點溫度測控系統(tǒng) 摘要：ds1820是dallas公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器，它可以在單片機的控制下組成多點溫度測量系統(tǒng)。文章介紹了單線數(shù)字式溫度傳感器ds1820的工作原理，給出了用ds1820和89c51單片機構(gòu)成的單線多點溫度測控系統(tǒng)的應用電路及軟件框圖。

關(guān)鍵詞：數(shù)字溫度計 單線制 多路溫控儀 單片機系統(tǒng) ds1820 1 概述 ds1820是美國dallas公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強、易配微處理器等優(yōu)點，特別適合于構(gòu)成多點溫度測控系統(tǒng)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號供微機處理，而且每片ds1820都有唯一的產(chǎn)品號并可存入其rom中，以使在構(gòu)成大型溫度測控系統(tǒng)時在單線上掛任意多個ds1820芯片。從ds1820讀出或?qū)懭雂s1820信息僅需要一根口線，共讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，該總線本身也可以向所掛接的ds1820供電，而無需額處電源。ds1820能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何外圍硬件即可方便地構(gòu)成溫度檢測系統(tǒng)。 2 ds1820的工作原理 ds1820采用3腳pr-35封裝或8腳soic封裝，管腳排列如圖1所示。圖中g(shù)nd為地，i/o為數(shù)據(jù)輸入/輸出端（即單線總線），該腳為漏極開路輸出，常態(tài)下呈高電平。vdd是外部+5v電源端，不用時應接地。nc為空腳。 圖2所示為ds1820的內(nèi)部框圖，它主要包括寄生電源、溫度傳感器、64位激光rom單線接口、存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器（內(nèi)含便箋式ram），用于存儲用戶設定的溫度上下限值的th和tl解發(fā)器存儲與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗碼（crc）發(fā)生器等七部分。 2.1 寄生電源 寄生電源由二極管vd1、vd2和寄生電容c組成。電源檢測電路用于判定供電方式。寄生電源供電時，vdd端接地，器件從單線總線上獲取電源。在i/o線呈低電平時，改由c上的電壓vc繼續(xù)向器件供電。該寄生電源有兩個優(yōu)點：第一，檢測遠程溫度時無需本地電源；第二，缺少正常電源時也能讀rom。若采用外部電源vdd，則通過vd2向器件供電。 2.2 溫度測量原理 ds1820測量溫度時使用特有的溫度測量技術(shù)。其測量電路框圖如圖3所示。ds1820內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號f0，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號f。當計數(shù)門打開時，ds1820對f0計數(shù)，計數(shù)門開通時間由高溫度系數(shù)振蕩器決定。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對頻率的非線性予以被償。測量結(jié)果存入溫度寄存器中。一般情況下的溫度值應為9位（符號點1位），但因符號位擴展成高8位，故以16位被碼形式讀出，表1給出了溫度和數(shù)字量的關(guān)系。

表1 ds1820溫度數(shù)字對應關(guān)系表 溫度℃ 輸出的二進制碼 對應的十六進制碼 +125 0000000011111010 00fah +25 0000000000110010 0032h +1/2 0000000000000001 0001h 0 0000000000000000 0000h -1/2 1111111111111111 ffffh -25 1111111111001110 ffceh -55 1111111110010010 ff92h 2.3 64位激光rom 64位rom的結(jié)構(gòu)如下：