DS1615温度记录器的应用研究

　　1　引言

　　美国Dallas半导体公司最近推出的DS1615是全集成的单片温度记录器,它集成有Y2K兼容的实时时钟(RTC)、数字温度计、非易失性存贮器、控制逻辑和串行接口。与以往需要单片机、RTC、非易失性存贮器、模数转换和温度传感器的分立元件解决方案相比,DS1615可以完成同样的功能,但它所需电路板空间小,价格低廉,集成度高,改善了整体的可靠性。DS1615既可以用于纯粹的便携式温度数据记录仪,也可以用于对温度敏感的嵌入式系统,通过对温度的监控确保系统的稳定性。本文将深入探讨DS1615在嵌入式系统中的应用。

　　2　DS1615工作原理

　　DS1615具有6个主要数据单元:

　　(1)32字节实时时钟和控制单元;

　　(2)32字节用户非易失性存贮器;

　　(3)可选的64位序列号;

　　(4)96字节用于报警事件;

　　(5)128字节直方图存贮器;

　　(6)2048字节数据记录存贮器。

　　从DS1615的结构框图中我们可以看到,控制单元提供按预定时间间隔测量温度所需的逻辑,并将测得的温度数据写入相应的存贮单元。控制逻辑还可以对照用户编程设定的高/低温度门限值监控温度数据,并提供相应的响应将脉冲信号送到引脚或驱动引脚。控制单元还监控(启动/状态)脚,该脚通常与按钮式开关相连。DS1615有6个串行接口引脚,其中3个(SCLK,I/O和用作与嵌入式系统单片机串行接口,两个(TX和RX)用作与RS-232通信的UART串行接口,还有一个引脚(COMSEL)用于选择使用那一种接口。DS1615还包含一个振荡器电路,它用32.768kHz晶振为实时时钟和UART提供时基。

　　3　嵌入式系统应用

　　在嵌入式系统中,DS1615相当于一个专用温度数据记录器,通过三线同步串行接口(引脚SCLK,I/O和与单片机相连,采用DS1615可以使系统省去测量和存贮温度数据以及保持跟踪时间的费用,系统的软件开发也大为简化。

　　图2是DS1615直接与8051单片机相连的应用电路,单片机的三个端口引脚通过串行接口与DS1615相连,DS1615的中断输出引脚与单片机的中断输入引脚相连。我们可以对DS1615编程,当温度在用户设定的门限值以外时,发出中断信号。DS1615还可以提供日历报警中断,这样我们就可以在指定时间完成特定任务。请注意图2中的COMSEL(通信方式选择)引脚与电源Vcc相连,这说明DS1615是通过三线串行接口方式进行通信的。

　　DS1615的工作过程十分简单。开始记录温度数据时,按下述步骤进行:

　　(1)将RTC初始化为当前时间;

　　(2)对数据记录器的特性进行编程(如采样率、数据记录开始方法等);