數(shù)字溫度計設(shè)計-文庫吧資料
2025-01-22 14:14本頁面
【正文】 圖5 DS18B20測溫原理圖四 系統(tǒng)程序的設(shè)計系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換命令子程序，計算溫度子程序，報警子程序和顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。操作協(xié)議為：初始化DS18B20（發(fā)復(fù)位脈沖）→發(fā)ROM功能命令→發(fā)存儲器操作命令→處理數(shù)據(jù)。另外，由于DS18B20單線通信功能是分時完成的，他有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫時序很重要。3）DS18B20測溫原理DS18B20的測溫原理如圖5所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門打開時，DS18B20就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖后進(jìn)行計數(shù)，每次測量前，首先將55 ℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55 ℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。在64位ROM的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼（CRC）。表2 部分溫度值DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換后，就把測得的溫度值與RAM中的TH、TL字節(jié)內(nèi)容作比較，若TTH或TTL,則將該器件內(nèi)的告警標(biāo)志置位，并對主機(jī)發(fā)出的告警搜索命令作出響應(yīng)。DS18B20溫度傳感器主要用于對溫度進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)可用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，℃／LSB形式表示。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位S=0時，表示測得的溫度植為正值，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時，表示測得的溫度植為負(fù)值，先將補(bǔ)碼變換為原碼，再計算十進(jìn)制值。溫度值格式如下：這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1，2字節(jié)。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。 圖 4 高速暫存RAM結(jié)構(gòu)圖前2個字節(jié)包含測得的溫度信息，第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時被刷新。 明讀ROM（33H）讀DS1820的序列號匹配ROM（55H）繼讀完64位序列號的一個命令，用于多個DS1820時定位跳過ROM（CCH）此命令執(zhí)行后的存儲器操作將針對在線的所有DS1820搜ROM（F0H）識別總線上各器件的編碼，為操作各器件作好準(zhǔn)備報警搜索（ECH）僅溫度越限的器件對此命令做出響應(yīng) 表1 主機(jī)操作ROM的命令 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EERAM。主機(jī)操作ROM的命令有五種，如表1所列指℃●零待機(jī)功耗●溫度以9或12位數(shù)字量讀出；●用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置●報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件●負(fù)電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作DS18B20采用3腳PR－35 封裝或８腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示
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