单总线数字温度传感器及其应用

《自动检测技术及仪表》

课程设计报告

题目:单总线数字温度传感器及其应用 学院： 专业： 年级： 姓名： 学号：

指导教师：陈焰

摘要

介绍了单总线数字温度传感器DS1820的内部结构，工作原理、测量电路原理图、特性等，DSl820是由美国DALLAS公司提供的一种单总线系统的数字温度传感器，它可提供二进制9位温度信息，分辨率为0．5℃，可在一55℃～+125℃的范围内测量温度。从中央处理器到DSl820仅需连接一条信号线和地线，其指令信息和数据信息都经过单总线接口与DSl820进行数据交换。DSl820完成读、写和温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，也可以由外部供给。并且，每个DSl820有唯一的系列号，因此同一条单总线上可以挂接多个DSl820，构成主从结构的多点测温传感器网络。此特性可普遍应用在包括环境监测、建筑物和设备内的温度场测量，以及过程监视和控制中的温度检测

1 中。○

一、单总线数字温度传感器的内部结构

2。DSl820内部框图如图l所示○主要包括7部分：(1)64位光刻ROM

与单线接口；(2)温度传感器；(3)寄生电源；(4)温度报警触发器TH和TL，分别用来存储用户设定的温度上、下限；(5)高速暂存器，即便笺式RAM，用于存放中间数据；(6)存储与控制逻辑；(7)8位循环冗余校验码(CRC)。

图1 DS1820内部结构

二、单总线数字温度传感器的工作原理

该器件可以从单总线上得到能量并储存在内部电容中，该能量是当信号线处于低电平期间消耗，在信号线为高电平时能量得到补充，这种供电方式称为寄生电源供电。DSl820也可以由3—5.5V的外部电源供电。

每一片DSl820都有64位长的惟一ROM码。第一个八位为单总线器件识别码(DSl820为28h)，接下来48位是器件的惟一系列码，最后八位是前56位的CRC校验码。CRC校验码按下列多项式计算:

DSl820内有一个能直接转化为数字量的温度传感器，其分辨率为9，lO，ll，12bit可编程，通过设置内部配置寄存器来选择温度的转换精度，出厂时默认设置为12bit。温度的转换精度有O．5℃、O．25℃、O．125℃、O．0625℃。温度转换后以16bit格式存入便笺式RAM，可以用读便笺式RAM命令(BEH)通过1一Wire接口读取温度信息，数据传

输时低位在前。内部温度数据格式如图2。

图2 温度数据格式

DSl820内部存储器均为八位，共有9个便笺式RAM，以及3个为EEPROM，用于长时间保存高低温报警温度设置值和配置寄存器的值。用拷贝便笺式RAM命令写EEPROM，当上电复位时EEPROM的内容传送到便笺式RAM中高低温报警温度寄存器和配置寄存器，图3为DS1820的存储体结构。

图3 存储器结构 三、单总线数字温度传感器性能特点

3： 温度传感器DSl820有如下特点○

(1)数据传输采用单总线(1一Wire Bus)结构，无需外围其它元件；