【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在后，數(shù)據(jù)格式以℃／ LSB 式表示。 當(dāng)符號(hào)位 S＝ 0 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位 S＝ 1 時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。表 2 是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)。 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測(cè)得的溫度 值與 RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)內(nèi)容作比較。若 T＞ TH 或 T＜ TL，則將該器件內(nèi)的報(bào)警標(biāo)志位置位，并對(duì)主機(jī)發(fā)出的報(bào)警搜索命令做出響應(yīng)。因此，可用多只 DS18B20 同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行報(bào)警搜索。 在 64 位 ROM 的最高有效字節(jié)中存儲(chǔ)有循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼（ CRC）。主機(jī) ROM 的前 56 位來(lái)計(jì)算 CRC 值，并和存入 DS18B20 的 CRC 值作比較，以判斷主機(jī)收到的ROM 數(shù)據(jù)是否正確。 另外，由于 DS18B20 單線(xiàn)通信功能是分時(shí)完成的，它有嚴(yán)格的時(shí)隙概念，因此讀寫(xiě)時(shí)序很重要。系統(tǒng)對(duì) DS18B20 的各種操作按協(xié)議進(jìn)行。操作協(xié)議為：初使化 DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā) ROM 功能命令→發(fā)存儲(chǔ)器操作命令→處理數(shù)據(jù)。分別說(shuō)明如下： 1 初始化 單總線(xiàn)的所有處理均從初始化開(kāi)始。初始化過(guò)程是主機(jī)通過(guò)向作為從機(jī)的 DS18B20 芯片發(fā)一個(gè)有時(shí)間寬度要求的初始化脈沖實(shí)現(xiàn)的。初始化后，才可進(jìn)行讀寫(xiě)操作。 2 ROM 操作命令 總線(xiàn)主機(jī)檢測(cè)到 DS18B20 的存在 便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一 這些命令表 ： 表 ROM 操作命令 指 令 代 碼 Read ROM 讀 ROM [33H] Match ROM 匹配 ROM [55H] Skip ROM 跳過(guò) ROM] [CCH] Search ROM 搜索 ROM [F0H] Alarm search 告警搜索 [ECH] 存儲(chǔ)器操作 命令如表 ： 表 存儲(chǔ)器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad 寫(xiě)暫存存儲(chǔ)器 [4EH] Read Scratchpad 讀暫存存儲(chǔ)器 [BEH] Copy Scratchpad 復(fù) 制 暫 存 存 儲(chǔ) 器 [48H] Convert Temperature 溫度變換 [44H] Recall EPROM 重新 調(diào)出 [B8H] Read Power supply 讀電源 [B4H] 4 時(shí)序 主機(jī)使用時(shí)間隙 time slots 來(lái)讀寫(xiě) DS18B20 的數(shù)據(jù)位和寫(xiě)命令字的位 ①初始化 圖 初始化時(shí)序 時(shí)序見(jiàn)圖 ，主機(jī)總線(xiàn) to 時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 最短為 480us 的低電平信號(hào) ，接著在 tl 時(shí)刻釋放總線(xiàn)并進(jìn)入接收狀態(tài)。 DS18B20 在檢測(cè)到總線(xiàn)的上升沿之后等待 1560us，接著 DS18B20 在 t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖 低電平 持續(xù) 60240 us 。如圖中虛線(xiàn)所示： ②寫(xiě)時(shí)間隙 寫(xiě) 0 時(shí)序 寫(xiě) 1 時(shí)序 當(dāng)主機(jī)總線(xiàn) t o 時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，就產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)間 .。從 to 時(shí)刻開(kāi)始 15us 之內(nèi)應(yīng)將所需寫(xiě)的位送到總線(xiàn)上， DSl820 在 t o 后 1560us 間對(duì)總線(xiàn)采樣。若低電平，寫(xiě)入的位是 0。若高電平寫(xiě)入的位是。連續(xù)寫(xiě) 2 位間的間隙應(yīng)大于 1us。 ③讀時(shí)間隙 見(jiàn)圖 ，主機(jī)總線(xiàn) to 時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，總線(xiàn)只須保持低電平 l us。之后在 t1 時(shí)刻將總線(xiàn)拉高，產(chǎn)生讀時(shí)間隙，讀時(shí)間隙在 t1 時(shí)刻后 t 2 時(shí)刻前有效， t 2 距 to 為 15us。也就是說(shuō) t 2 時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位，并在 t o 后的60us 一 120us 內(nèi)釋放總線(xiàn)，讀位子程序 讀得的位到 C 中 。 圖 讀時(shí)序 DSl820 多路測(cè)量簡(jiǎn)介 圖 DSl820 原理框圖 每一片 DSl820 在其 ROM 中都存有其唯一的 48 位序列號(hào)，出廠前已寫(xiě)入片內(nèi)ROM 中，主機(jī)在進(jìn)入操作程序前必須逐一接入 DS18B20 用讀 ROM 33H 命令將該DS18B20 的序列號(hào)讀出并登錄。當(dāng)主機(jī)需要對(duì)眾多在線(xiàn) DS18B20 的某一個(gè)進(jìn)行操作時(shí)，首先要發(fā)出匹配 ROM 命令 55H ，緊接著主機(jī)提供 64 位序列 包括該DS18B20 的 48 位序列號(hào) 。之后的操作就是針對(duì)該 DS18B20 的。而所謂跳過(guò) ROM命令即： MOV A,0CCH。 圖 中先有跳過(guò) ROM，即是啟動(dòng)所有 DS18B20 進(jìn)行溫度變換，之后通過(guò)匹配 ROM 再逐一地讀回每個(gè) DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)。在 DS18B20 組成的測(cè)溫系統(tǒng)中，主機(jī)在發(fā)出跳過(guò) ROM 命令之后，再發(fā)出統(tǒng)一的溫度轉(zhuǎn)換 啟動(dòng)碼 44H，就可以實(shí)現(xiàn)所有 DS18B20 的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò) 1s 后，就可以用很少的時(shí)間去逐一讀取。這種方式使其 T 值往往小于傳統(tǒng)方式。（由于采取公用的放大電路和 A/D 轉(zhuǎn)換器只能逐一轉(zhuǎn)換）。顯然通道數(shù)越多，這種省時(shí)效應(yīng)就越明顯。 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(xiàn)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(wèn)題： 1 較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)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(xiě)編程時(shí) ,必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序 ,否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用 PL/M、 C 等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí) ,對(duì) DS1820 操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 2 在 DS1820 的有關(guān)資料中均未提及單總線(xiàn)上所掛 DS1820 數(shù)量問(wèn)題 ,容易使人誤認(rèn)為可以?huà)烊我舛鄠€(gè) DS1820,在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線(xiàn)上所掛 DS1820 超過(guò) 8 個(gè)時(shí) ,就需要解決微處理器的總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)問(wèn)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。 3 連接 DS1820 的總線(xiàn)電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中 ,當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò) 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(xiàn)電纜改為雙絞線(xiàn)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(xiàn)帶屏蔽電纜時(shí) ,正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線(xiàn)分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因?,在用 DS1820 進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線(xiàn)分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。 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(xiàn) ,當(dāng)程序讀該 DS1820時(shí) ,將沒(méi)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(xiàn)建議采用屏蔽 4 芯雙絞線(xiàn) ,其中一對(duì)線(xiàn)接地線(xiàn)與信號(hào)線(xiàn) ,另一組接 VCC 和地線(xiàn) ,屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 穩(wěn)壓電源 7805 7805 管腳圖