數(shù)字溫度測(cè)控芯片ds1620的應(yīng)用

1、數(shù)字溫度測(cè)控作者：西安石油大學(xué)DS1620 的應(yīng)用摘 要：DS1620 是一種半導(dǎo)體溫度測(cè)控，9 位溫度數(shù)據(jù)值，測(cè)溫范圍-55+125，0.5分辨率。通過(guò)三線(xiàn)串行接口與 CPU 連接，可作為熱傳感器使用；用三個(gè)溫控觸發(fā)端控制加熱或制冷裝置，可用作熱繼電器。本文介紹它的功能和使用方法，并給出 C51 的源程序。：DS1620 溫度傳感器 三線(xiàn)串行接口 熱繼電器1、 概 述DS1620 是 Dallas 公司推出的數(shù)字溫度測(cè)控器件。2.7 5.0V 供電電壓，測(cè)量溫度范圍為-55+125，9 位數(shù)字量表示溫度值，分辨率為 0.5。在 0+70精確度為 0.5， -400和+70+85精確度為 1，

2、-55-40和+85 +125精確度為 2。TH 和TL 寄存器中的溫度限設(shè)定值存放在非易失性器中，掉電后不會(huì)丟失。通過(guò)三線(xiàn)串行接口，完成溫度值的和 TH、TL 的設(shè)定。2、 引腳功能說(shuō)明DS1620 采用 8 腳DIP 封裝或 8 腳SOIC 封裝。引腳排列如圖 1 所示，引腳功能說(shuō)明如表 1 所列。表 1 DS1620 引腳功能說(shuō)明3、 溫度值數(shù)據(jù)格式DS1620 的溫度值為 9 位數(shù)字量，數(shù)據(jù)用補(bǔ)碼表示，最低位表示 0.5。幾個(gè)典型溫度的數(shù)字量如表 2 所列。通過(guò)三線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低位，在后。DS1620 讀出或?qū)懭氲臏囟葦?shù)據(jù)值可以是 9 位的字（在第 9 位后將置為低電平），也可以作為兩

3、個(gè) 8 位字節(jié)的 16 位字。這時(shí)高 7 位為無(wú)關(guān)位。這種方式在 8 位單片機(jī)中處理是比較方便的。1引 腳名稱(chēng)功能1DQ三線(xiàn)制的數(shù)據(jù)輸入/輸出2CLK/CONV三線(xiàn)制的時(shí)鐘輸入和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換輸入3RST三線(xiàn)制的復(fù)位輸入4GND地5TCOM溫度高/低限觸發(fā)輸出6TLOW溫度低限觸發(fā)輸出7THIGH溫度高限觸發(fā)輸出8VDD35V 電源表 2 DS1620 的幾個(gè)典型溫度和數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系4、 操作和控制控制/狀態(tài)寄存器用于決定 DS1620 在不同場(chǎng)合的操作方式，也指示溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的狀態(tài)?？刂?狀態(tài)寄存器的定義如下。DONE：溫度轉(zhuǎn)換完標(biāo)志?！?”轉(zhuǎn)換完成，“0”轉(zhuǎn)換進(jìn)行中。THF：溫度過(guò)高標(biāo)志。溫度高于

4、或等于 TH 寄存器中的設(shè)定值時(shí)變?yōu)椤?”。當(dāng) THF 為“1”后，即使溫度降到 TH 以下，THF 值也仍為“1”?？梢酝ㄟ^(guò)寫(xiě)入“0”或斷開(kāi)電源來(lái)清除這個(gè)標(biāo)志。TLF：溫度過(guò)低標(biāo)志。溫度低于或等于 TL 寄存器中的設(shè)定值時(shí)變?yōu)椤?”。當(dāng) TLF 為“1”后，即使溫度升高到 TL 以上，TLF 值也仍為“1”?？梢酝ㄟ^(guò)寫(xiě)入“0”或斷開(kāi)電源來(lái)清除這個(gè)標(biāo)志。NVB：非易失性寫(xiě)入器忙標(biāo)志。“1”表示正在向器要 10ms 時(shí)間。器中寫(xiě)入數(shù)據(jù)；“0”表示器不忙。CPU：CPU 使用標(biāo)志?！?”表示使用 CPU，DS1620 和 CPU 通過(guò)三線(xiàn)制進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；“0”表示不使用 CPU，當(dāng)不使用 CPU

5、時(shí)， 接低電平，CLK/作為轉(zhuǎn)換控制使用。這一位存放在非易失器中，允許至少 50 000 次寫(xiě)操作。1SHOT：一次突發(fā)模式。“1”時(shí)按轉(zhuǎn)換協(xié)議進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換；“0”時(shí)連續(xù)轉(zhuǎn)換。這一位存放在非易失性器中，允許至少 50 000 次寫(xiě)操作。DS1620 有兩種操作模式： (1)單獨(dú)工作模式在這種工作模式下，DS1620 作為熱繼電器使用，常用連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，可在沒(méi)有 CPU 參與下工作。預(yù)先必須寫(xiě)入控制寄存器操作模式和 TH、TL 寄存器的溫度設(shè)定值，CLK/用作轉(zhuǎn)換開(kāi)始控制端。要注意：這種工作模式下，控制/狀態(tài)寄存器的 CPU 標(biāo)志位必須設(shè)為“0”。為了使 CLK/作轉(zhuǎn)換控制，必須為低電平。如果

6、CLK/被拉低，且在 10ms 以?xún)?nèi)置高，則產(chǎn)生一次轉(zhuǎn)換；如果 CLK/保持低，則 DS1620 連續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng) CPU 為“0”時(shí)，轉(zhuǎn)換由 CLK/控制，而不受 1SHOT 控制位的限制。DS1620 有三個(gè)溫度觸發(fā)控制端。當(dāng) DS1620 的溫度高于或等于TH 寄存器設(shè)定值時(shí)，THIGH輸出為；當(dāng)溫度低于或等于 TL 寄存器設(shè)定值時(shí)，TLOW 輸出；當(dāng)溫度高于 TH寄存器設(shè)定值時(shí)，TCOM 輸出為，直到溫度下降到 TL 寄存器設(shè)定值以下時(shí)才會(huì)變?yōu)榈碗娖?。三個(gè)溫度觸發(fā)控制端的輸出特性如圖 2 所示。2DONETHFTLFNVB10CPU1SHOT溫度/數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）

7、+1250 1111101000FAH+250 00110032H+0.50 00000000001H00 00000000000H-0.51 1111111101FFH-251 1100111001CEH-551 10010010192H(2)三線(xiàn)串行通信模式三線(xiàn)制由三個(gè)信號(hào)線(xiàn)組成：（復(fù)位）、CLK（時(shí)鐘）和 DQ（數(shù)據(jù)）。數(shù)據(jù)傳輸在由低電平變?yōu)楹箝_(kāi)始。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，使變?yōu)榈碗娖綍?huì)終止數(shù)據(jù)傳輸。時(shí)鐘由一序列上升沿和下降沿組成。DS1620 輸入、輸出數(shù)據(jù)時(shí)，都必須是上升沿?cái)?shù)據(jù)有效。讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)低位，在后。DS1620 的三線(xiàn)制操作時(shí)序如圖 3 所示。從時(shí)序圖可知，三線(xiàn)制的操作大部分是命令字

8、，數(shù)據(jù)在后（部分命令后不需要數(shù)據(jù)）。下面是 DS1620 的幾個(gè)主令字：開(kāi)始轉(zhuǎn)換EEh 開(kāi)始轉(zhuǎn)換溫度，后面不需要有其它數(shù)據(jù)；讀溫度AAh 讀出最后一次溫度轉(zhuǎn)換的結(jié)果，后面的 9 個(gè)脈沖輸出 9 位溫度值；讀配置寄存器0Ch 命令后的連續(xù) 8 個(gè)脈沖讀出配置寄存器的內(nèi)容；寫(xiě)配置寄存器ACh 命令后的連續(xù) 8 個(gè)脈沖寫(xiě)入配置寄存器新的內(nèi)容；寫(xiě) TH 寄存器01h寫(xiě) TL 寄存器02h讀 TH 寄存器A1h讀 TL 寄存器A2h命令后的連續(xù) 9 個(gè)脈沖寫(xiě)入 TH 寄存器 9 位溫度高限設(shè)定值；命令后的連續(xù) 9 個(gè)脈沖寫(xiě)入 TL 寄存器 9 位溫度低限設(shè)定值；命令后的連續(xù) 9 個(gè)脈沖讀出 TH 寄存器

9、 9 位溫度高限設(shè)定值；命令后的連續(xù) 9 個(gè)脈沖讀出 TL 寄存器 9 位溫度低限設(shè)定值。35、 應(yīng)用實(shí)例5.1 無(wú)CPU 參與下的應(yīng)用DS1620 有三個(gè)溫度觸發(fā)輸出，都可作為溫控端使用，用于控制加熱或制冷裝置。在設(shè)置控制/狀態(tài)寄存器以及 TH 和TL 寄存器內(nèi)容后，DS1620 可在脫離 CPU 的情況下單獨(dú)作溫控器使用。圖 4 是用 THIGH 作控制的應(yīng)用實(shí)例。當(dāng)環(huán)境溫度高于 TH 寄存器的溫度設(shè)定值后， THIGH 輸出為高，2N7000 導(dǎo)通，啟動(dòng)風(fēng)扇散熱；當(dāng)環(huán)境溫度低于 TH 寄存器的設(shè)定值后，THIGH輸出為低電平，2N7000 截止，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。5.2(1)有CPU 參與下的應(yīng)用硬件連線(xiàn)圖 5 是用 AT89C51 單片機(jī)作 CPU 來(lái)操作 DS1620 的。單片機(jī)的 P1 口連接 DS1620 的三線(xiàn)口：P1.1 接DQ，P1.2 接CLK/，P1.3 接。程序設(shè)計(jì)幾個(gè)主要子函數(shù)：DS1620SetConf(unsigned char val)用于配置控制/狀態(tài)寄存器的內(nèi)通(2)容；用 DS1620startConv(void)開(kāi)始進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換；用 DS1620ReadConf(void)返回控制/狀態(tài)寄存器內(nèi)容；可查尋 DONE 位來(lái)判斷是否轉(zhuǎn)換完成，