DS1820单总线数字温度计

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DS1820 数字温度计提供9 位温度读数,指示器件的温度。
信息经过单线接口送入DS1820 或从DS1820 送出，因此从中央处理器到DS1820 仅需连接一条线(和地)。读写和完成温度变换所需的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。
因为每一个DS1820 有唯一的系列号silicon serial number ,因此多个DS1820 可以存在于同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件此特性的应用范围包括HVAC环境控制建筑物设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制中的温度检测

1 2 特性

• 独特的单线接口只需1 个接口引脚即可通信
• 多点multidrop 能力使分布式温度检测应用得以简化
• 不需要外部元件
• 可用数据线供电
• 不需备份电源
• 测量范围从-55℃至+125℃，增量值为0.5℃。等效的华氏温度范围是-67°F至257°F，
• 增量值为0.9°F,以9位数字值方式读出温度
• 在1秒（典型值）内把温度变换为数字
• 用户可定义的，非易失性的温度告警设置
• 告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）
• 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统
  

1.3引脚排列

引脚排列

引脚说明
GND 地
DQ 数字输入输出
VDD 可选的 VDD
NC 空引脚
DNC 不连接

1.4 详细的引脚说明

引脚 8脚SOIC	引脚 PR35	符号	说                                  明
5	1	GND	地
4	2	DQ	单线运用的数据输入/输出引脚：漏极开路见“寄生电源”一节。
3	3	Vp	可选Vn引脚。有关连接的细节见“寄生电源”一节

二、详细说明
2. 1  综述
图1的方框图表示DS1820的主要部件。DS1820有三个主要的数据部件∶1）64位激光（lasered）ROM；2）温度灵敏元件，和3）非易失性温度告警触发器 TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内，把能量贮存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间期内断开此电源、直到信号线变为高电平重新接上寄生（电容）电源为止。作为另一种可供选择的方法，DS1820也可用外部5V电源供电。

DS1820 方框图

图1 DS1820方框图

与 DS1820的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在 ROM 操作未定建立之前不能使用存贮器和控制操作。主机必须首先提供五种ROM操作命令之一∶1）Read ROM（读 ROM），2 Match ROM（符合 ROM），3）Search ROM（搜索ROM），4）Skip ROM（跳过ROM），或5）Alarm Search（告警搜索）。这些命令对每一器件的64位激光ROM部分进行操作。如果在单线上有许多器件，那么可以挑选出一个特定的器件，并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。在成功地执行了ROM操作序列之后，可使用存贮器和控制操作，然后主机可以提供六种存贮器和控制操作命令之一。
一个控制操作命令指示 DS1820完成温度测量。该测量的结果将放入 DS1820的高速暂存（便笺式）存贮器（Scratchpad memory ），通过发出读暂存存储器内容的存储器操作命令可以读出此结果。每一温度告警触发器 TH和 TL构成一个字节的 EEPROM。如果不对 DS1820施加告警搜索命令，这些寄存器可用作通用用户存储器。使用存储器操作命令可以写TH和TL。对这些寄存器的读访问通过便笺存储器。所有数据均以最低有效位在前的方式被读写。

2. 2    寄生电源（parasite power）
方框图（图1）示出寄生电源电路。当I/0或Vm引脚为高电平时，这个电路便"取"得电源。只要符合指定的定时和电压要求，I/0 将提供足够的功率（标题为“单总线系统”一节）。
寄生电源的优点是双重的∶1）利用此引脚，远程温度检测无需本地电源，2）缺少正常电源条件下也可以读ROM。
为了使DS1820能完成准确的温度变换，当温度变换发生时，I/0线上必须提供足够的功率。因为 DS1820的工作电流高达1mA，5K 的上拉电阻将使I/0线没有足够的驱动能力。如果几个SD1820在同一条I/0线上而且企图同时变换，那么这一问题将变得特别尖锐。

有两种方法确保 DS1820 在其有效变换期内得到足够的电源电流。第一种方法是发生温度变换时，在I/0线上提供一强的上拉。如图2所示，通过使用一个MOSFET把I/0线直接拉到电源可达到这一点。当使用寄生电源方式时Vw引脚必须连接到地。

向 DS1820供电的另外一种方法是通过使用连接到Vm引脚的外部电源，如图3所示。这种方法的优点是在 I/0 线上不要求强的上拉。总线上主机不需向上连接便在温度变换期间使线保持高电平。这就允许在变换时间内其它数据在单线上传送。此外，在单线总线上可以放置任何数目的DS1820，而且如果它们都使用外部电源，那么通过发出跳过（Skip）ROM命令和接着发出变换（Convert）T 命令，可以同时完成温度变换。注意只要外部电源处于工作状态，GND（地）引脚不可悬空。

强上拉在温度变换期内向 DS1820 供电

图2  强上拉在温度变换期内向DS1820供电
在总线上主机不知道总线上DS1820是寄生电源供电还是外部Vo供电的情况下，在DS1820内采取了措施来通知采用的供电方案。总线上主机通过发出跳过（Skip）ROM的操作约定，然后发出读电源命令，可以决定是否有需要强上拉的 DS1820 在总线上。在此命令发出后，主机接着发出读时间片。如果是寄生供电，DS1820将在单线总线上送回"0"；如果由Vm引脚供电，它将送回"1"。如果主机接收到一个"0"，它知道它必须在温度变换期间在I/0线上供一个强的上拉。有关此命令约定的详细说明，见“存贮器命令功能”一节。

2. 3运用————测量温度
SDS1820 通过使用在板（on-board）温度测量专利技术来测量温度。温度测量电路的方框图见图4所示。

图 3 使用 VDD提供温度变换所需电流

图 3 使用 VDD提供温度变换所需电流

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