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| 嵌入式微型数字温度传感器DS18B20的应用（二） |
1.3 DS18B20温度传感器的存储器
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM,后者存放温度高位存储器TH、温度低位存储器TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节,前2个字节是测得的温度信息,第一个字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝。第六、七、八个字节用于内部计算。
1.4 DS18B20使用中注意事项
(1)根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500μs ,然后释放。DS18B20收到信号后等待16~60μs左右,后发出60~240μs的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS18B20进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。
(2)在DS18B20的单总线上所挂DS18B20数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个DS18B20,在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS18B20超过8个时,就需要解决微处理器的总线驱动问题,这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 (3)连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。试验中,当采用普通信号电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用带屏蔽层且每米绞合次数更多的双绞线电缆时,正常通讯距离进一步加长,这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的,因此,在用DS18B20进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
(4)在DS18B20测温程序设计中,向DS18B20发出温度转换命令后,程序总要等待DS18B20的返回信号,一旦某个DS18B20接触不好或断线,当程序读该DS18B20时,将没有返回信号,程序进入死循环。这一点在进行DS18B20硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
1.5 DS18B20的供电方式
DS18B20使用数据总线供电方式,既电源线和数据总线共用一根导线,所有接口只需2条线,接线简单。
1.6 多路DS18B20的同步测量多个DS18B20进行同步测量即“一线”总线挂接多个节点的连接方法如图1所示。
每一片DS18B20内部ROM中都存在唯一的48位序列号,在出厂前已写入片内ROM中,当主机需要对众多在线DS18B20中的某一个进行操作时,首先发出匹配ROM命令,紧接着主机提供64位序列号,之后再针对该DS18B20进行操作,但是DS18B20的命令中允许对所有在线节点进行统一操作,利用的是跳过ROM命令。而所谓跳过ROM命令之后的操作是面对总线上所有DS18B20的,命令序列先跳过ROM,启动总线上所有DS18B20进行温度测量,然后通过匹配ROM再逐一地读回每个DS18B20的温度数据。这种方式使采集的温度数据具有很好的同步性,而且节省时间。 |
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