单片机原理与接口技术8.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 单总线内容 DS18S20单总线测温传感器 1 DS2760热电偶传感器 2 DS18S20单总线测温系统 DS18S20是美国Dallas公司生产的单总线数字温度传感器。它可以把温度信号直接转换成串行数字信号供单片机处理，特别适合构成多点温度巡回检测系统 由于每片DS18S20都含有惟一的产品号，所以从理论上来说，在一条总线上可以挂接任意多个DS18S20芯片 从DS18S20读出或写入信息仅需一根口线(单线接口) 读/写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18S20供电，而无需额外电源。DS18S20提供9位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件 单总线构成的分布式温度监测系统 DS18S20的特性及引脚 主要特性 由数据线提供电源； 测温范围为-55～125 ℃， 精度为05 ℃(-10～85 ℃范围内)； 9位温度读数； 温度转换时间最长为750 ms； 用户可自设定温度报警上下限，其值是非易失性的； 报警有哪些信誉好的足球投注网站命令可识别哪片DS18S20超温度界限 DS18S20采用3脚PR35封装(或8脚SOIC封装)，引脚排列如图8－19所示。图中GND为地，DQ为数据输入/输出脚(单线接口，可作寄生供电)，VDD为电源端 DS18S20的内部结构 DS18S20的内部结构如图8－20所示 DS18S20主要包括寄生电源、温度传感器、64位激光ROM单线接口、存放中间数据的高速暂存器(内含便笺式RAM)、用于存储用户设定的温度上下限值TH和TL的触发器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器8部分 DS18S20既可以采用寄生供电，也可以采用外部5 V电源供电 寄生供电时，当总线上是高电平时，DS18S20从总线上获得能量并储存在内部电容上。当总线上是低电平时，由电容向DS18S20供电 测温原理及输出数据 DS18S20的测温原理 内部计数器对一个受温度影响的振荡器计数 温度表示值应为9位，高位为符号位 但因符号位扩展成高8位，故以16位补码形式读出，温度与数字量的关系如表8－2所列 温度巡回检测系统电路 硬件连接系统如图8－21所示，采用寄生电源供电方式 温度巡回检测系统说明 为保证在有效的DS18S20周期内提供足够的电流，用一个MOSFET管和89C51的一个I/O口线(P1.0)来完成对DS18S20总线的上拉 采用寄生电源供电时，VDD必须接地 在此系统中采用89C51的P1.1口作发送口Tx，P1.2口作接收口Rx 实验发现这种方法可接数十片DS18S20，距离可达50m；而用1根口线(如图8－21所示)时，仅能挂接10片DS18S20，距离仅为20m以内，同时由于读/写在操作上是分开的，故不存在信号竞争问题 工作过程 89C51首先发复位DS18S20的负脉冲，接着收DS18S20的回应脉冲，这时89C51再发ROM命令(33H)，最后发存储和控制命令 本节内容 DS18S20 ROM命令 DS18S20存储控制命令 DS18S20的执行序列 DS18S20 ROM结构 DS18S20内部64位激光ROM的结构如下 开始8位是产品类型编号(DS18S20为10H)；接着是每个器件的惟一序号，共有48位；最后8位是前56位的CRC校验码 DS18020采用惟一序列号寻址，这也是多个DS18S20可以采用一线的原因 DS18S20 ROM命令 DS18S20存储器结构 DS18S20的存储器由便笺式RAM和非易失性电擦写EERAM组成，后者用于存储TH和TL值 数据先写入RAM，经校验后再传给EERAM 便笺式RAM占9字节，包括温度信息(第1、2字节)、TH、TL值(第3、4字节)、计数寄存器(第7、8字节)、CRC(第9字节)等，第5、6字节不用 DS18S20存储控制命令 DS18S20的执行序列 ① 初始化(发一个不少于480 μs的低脉冲)； ② 执行ROM命令，主要用于定位(寻址)； ③ 执行DS18S20的存储控制命令，用于转换和读数据； ④ DS18S20的I/O信号有复位脉冲、回应脉冲、写0、读0、写1和读1等几种。除回应脉冲由DS18S20发出外，其余都由主机发出 操作程序框图 1线(1－Wire)热电偶测高温 1线热电偶测量温度是将传统的热电偶与一款新推出的多功能芯片DS2760结合起来，组成一种可直接将冷结温度信号数字化的变送器 该变送器可以通过单条双绞线与PC机(或微控制器)主机通信。其显著的优势之一是，每一个变送器都可赋予单独的64位地址，这大大方便了总线主机的识别和选通 采用这种独特的地址识别之后，多个传感器可以形成一个网络，由软件自动识别和处理来自特定传