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ds8020的测试原理及测试结果分析 sd1820单调数字温度传染器是美国daras公司1995年生产的一系列单行数字热敏电阻图的总称。加热范围为-55-125，温度测量精度为0.5。如果连接线连接到处理器，是否可以产生外部电源，则温度测量值由9个二进制代码表示。由于每片DS1820都具有一个惟一的64位的产品序列号,因此多片DS1820可同时挂接在一条单总线上,从而实现多点测温。在电热膜供暖温度控制器的开发中,通过对DS1820结构及测温原理的分析,可使其测温分辨率超过标称值达到0.1℃或更高。单个DS1820与单片机的接口电路如图1所示。 1 温度传感器岩波 DS1820由3部分组成(如图2所示)。1)64位光刻ROM,其中固化有64位二进制ROM码,具有5条ROM命令;2)温度传感器,其转换结果以两个字节8位二进制码的形式存放在高速暂存存储器中,与实际温度值的对应关系如表1所示;3)非易失报警上限寄存器TH和下限寄存器TL,若温度测量值高于TH或低于TL中的值,DS1820内部的报警位被置位。 2 sd1820的加热原理 3 测温电路组成 由表1可知,DS1820通过以上过程得到的温度测量值最高分辨率为0.5℃,在许多情况下不能满足精确控温和显示的需要。DS1820提供了一种获取更高分辨率的方法。在DS1820的高速暂存存储器中存放有以下数据如表2所示。这些数据均可通过发存储器命令(BEH)单线逐位读出,其中第一个字节为分辨率0.5℃的温度值代码,将最低位(小数位)去掉,其余7位为温度的整数值代码,记为TI。第二个字节为符号位。第三、四字节分别为温度上限和下限。第五、六字节为保留位。第七字节为剩余计数值,记为TR。第八字节为每度计数值,记为TP。最后一个字节是CRC冗余校验码。分辨率达0.1℃或更高的高分辨率温度值可由如下DS1820数据手册所提供的公式计算得到。 高分辨率温度值=TR-0.25+(TP-TR)/TP DS1820的测温电路如图3所示。其温度的测量是通过计数一个时钟周期来实现的,该时钟周期是由低温度系数振荡器输出的脉冲通过高温系数振荡器的门周期产生的。计数器首先被预置在与-55℃相对应的一个基值上,如果计数器在门周期结束前计数到零,同样被设置为-55℃的温度寄存器的值增加,表示当前温度高于-55℃,同时计数器的值被重新设置,该值是由用干补偿温度变化抛物线特性的斜率累加器电路决定的。此时计数器重新开始计数,若在门周期前结束计数,则重复以上过程。否则,温度寄存器中的16位二进制数据即为温度测量值代码。注意温度测量值为负时,低字节8位二进制数中除最后一位小数点位外以补码形式表示,如表1中-25℃对应的数字量,高8位全1表示温度为负,低8位最低位为0表示小数点后为0,剩余7位为1100111,其补码为0011001,表示25℃。 4 采用hd54钢绞线显示显示 根据以上方法,在电热膜供暖系统温度控制器的设计中,用ATMEL89C52单片机P3.0口与DS1820连接,采用HD44780模块织成的点阵式液晶显示器显示,获得了理想的控制精度及分辨率达0.1℃的温度显示。以下是DS1820初始化、写ROM命令及温度读取的参考程序。