文档介绍：第 5卷第 4期柳州职业技术学院学报 Vol. 5 No. 4
2005年 12月 JOURNAL OF L IUZHOU VOCATIONAL & TECHN ICA l COLLEGE Dec. 2005
DS1820数字传感器的设计与实现
黄秀亮
(湖南信息职业技术学院, 湖南长沙 410200)
摘要: 文章对单总线数字式温度传感器 DS1820的工作原理与应用前景进行了介绍从硬件体系
结构方面入手,利用 DS1820和 89C52单片机构建单线多点温度测控系统,并给出详细的设计方案和具
体的实现途径。
关键词:单总线; 数字温度传感器; 多点温度测控
中图分类号: TN919 文献标识码: A 文章编号: 1671 - 1084 (2005) 04 - 0108 - 04
1 前言
在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差
问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。随着科学技术的发展,特
别是现代仪器的发展,微型化、集成化、数字化正成为传感器发展的一个重要方向。美国 Dallas半导体
公司推出的数字化温度传感器 DS1820采用单总线协议,即与微机接口仅需占用一个 I/O 端口,无需任
何外部元件,直接将温度转化成数字信号,以 9位数字码方式串行输出,从而大大简化了传感器与微处
理器的接口。
2 DS1820简介
DS1820是美国 DALLAS半导体公司生产的可组网数字式温度传感器,在其内部使用了在板(ON -
B0ARD)专利技术(图 1) 。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。与其它温
度传感器相比, DS1820具有以下特性:
(1)独特的单线接口方式, DS1820 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与
DS1820的双向通讯。
(2) DS1820支持多点组网功能,多个 DS1820可以并联在唯一的三线上,实现多点测温。
图 1 DS1820内部结构图
[收稿日期]2005 - 10 - 24
[作者简介]黄秀亮(1978 - ) ,男,湖南旺城人,湖南信息职业技术学院教师,主要从事电子、电气技术教学及研究。
第 5卷第 4期黄秀亮: DS1820数字传感器的设计与实现 901
(3) DS1820在使用中不需要任何外围元件。
(4)温范围- 55℃~ + 125℃,固有测温分辨率 0. 5℃。
(5)测量结果以 9位数字量方式串行传送。
3 工作原理
DS1820测温原理如图 2所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频
率的脉冲信号送给计数器 1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数
器 2的脉冲输入。计数器 1和温度寄存器被预置在- 55℃所对应的一个基数值。计数器 1对低温度系
数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当计数器 1的预置值减到 0时,温度寄存器的值将加 1,计数器 1
的预置将重新被装入,计数器 1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计
数器 2计数到 0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图 2