基于DSl8820的多点温度测量系统设计

　　介绍一种基于数字温度传感器芯片DSl8820的高精度、多点温度测量系统设计方案;阐述单总线数字温度传感器DSl8820的基本工作原理和使用方法;主要分析由多个DSl8820组成的温度传感器网络的自动搜索算法，井给出系统设计实例。

　　引 言

　　在传统的温度测量系统设计中，往往采用模拟技术进行设计，这样就不可避免地遇到诸如引线误差补偿、多点测量中的切换误差和信号调理电路的误差等问题;而其中某一环节处理不当，就可能造成整个系统性能的下降。随着现代科学技术的飞速发展，特别是大规模集成电路设计技术的发展，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温度传感器DSl8820，具有独特的单总线接口，仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信;在一10～+85℃温度范围内具有±O.5℃精度;用户可编程设定9～12位的分辨率。以上特性使得DSl8820非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。

　　1 DSl8820简介

　　1.1 DSl8820的特点

　　DSl8820是美国Dallas半导体公司继DSl820之后最新推出的一

　　种改进型智能数字温度传感器。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字值读数方式;可以分别在93.75ms和75O ms内完成9位和12位的数字量;从DSl8820读出信息或写入DSl8820信息仅需要1根口线(单线接口);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DSl8820供电，而无需额外电源。使用DSl8820可使系统结构更趋简单，可靠性更高。DSl8820在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DSl820有了很大的改进。

　　1.2 DSl8820内部结构及工作原理

　　DSl8820的内部结构如图1所示，主要包括寄生电源电路、64位只读存储器(ROM)和单线接口、存储器和控制逻辑、存放中间数据的高速暂存存储器、温度传感器、报警上限寄存器TH、报警下限寄存器TL、配置寄存器和8位CRC(循环冗余校验码)发生器。

　　DSl8820的核心是其数字温度传感器，精度可以通过用户编程配置为9、10、ll和12位，其分别对应于0.5℃、O，25℃、O.125℃和0.062 5℃，可以满足各种不同的分辨率要求。开始一次温度转换时，微处理器需要向DSl8820发出Convert T指令。转换完成之后，该温度数据存放在高速暂存存储器的温度寄存器中，占用2字节，并且DSl8820返回到空闲状态。当DSl8820采用外部供电方式时，主机可以在发送温度转换指令后发起一次读时隙。若此时该DSl8820已经完成温度转换，它将会返回“1”，否则返回“0”。