數(shù)字溫度測(cè)控芯片DS1620的應(yīng)用

數(shù)字溫度測(cè)控芯片DS1620的應(yīng)用

摘要：DS1620是一種半導(dǎo)體溫度測(cè)控芯片，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。

引 言

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℃， -40~0℃和 70~ 85℃精確度為1℃，-55~-40℃和 85~ 125℃精確度為2℃。TH和TL寄存器中的溫度報(bào)警限設(shè)定值存放在非易失性存儲(chǔ)器中，掉電后不會(huì)丟失。通過(guò)三線串行接口，完成溫度值的讀取和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

引 腳名 稱

功 能

1DQ三線制的數(shù)據(jù)輸入/輸出2CLK/CONV三線制的時(shí)鐘輸入和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換輸入3RST三線制的復(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8VDD3～5V電源

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)三線傳送數(shù)據(jù)時(shí)，低位在前，高位在后。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。

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。

DONETHFTLFNVB10CPU1SHOT

DONE：溫度轉(zhuǎn)換完標(biāo)志�！�1”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：非易失性存儲(chǔ)器忙標(biāo)志。“1”表示正在向存儲(chǔ)器中寫(xiě)入數(shù)據(jù)；“0”表示存儲(chǔ)器不忙。寫(xiě)入存儲(chǔ)器要10ms時(shí)間。

CPU：CPU使用標(biāo)志�！�1”表示使用CPU，DS1620和CPU通過(guò)三線制進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；“0”表示不使用CPU，當(dāng)不使用CPU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存儲(chǔ)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存儲(chǔ)器中，允許至少50 000次寫(xiě)操作。

DS1620有兩種操作模式。

表2 DS1620的幾個(gè)典型溫度和數(shù)字量對(duì)應(yīng)關(guān)系

溫度/℃數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制） 125 0 1111101000FAH 25 0 00110032H 0.5 0 00000000001H0 0 00000000000H-0.5 1 1111111101FFH-25 1 1100111001CEH-55 1 10010010192H

(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CLK/被拉低，且在10ms以內(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輸出為高電平；當(dāng)溫度低于或等于TL寄存器設(shè)定值時(shí)，TLOW輸出高電平；當(dāng)溫度高于TH寄存器設(shè)定值時(shí)，TCOM輸出為高電平，直到溫度下降到TL寄存器設(shè)定值以下時(shí)才會(huì)變?yōu)榈碗娖健Ｈ齻�(gè)溫度觸發(fā)控制端的

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