毕业论文-移专-陈龙-修改2 - 图文(5)

武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）

表2.4 ROM指令表 指 令 读ROM 符合ROM 约定代码 33H 55H 功 能 读DS1820温度传感器ROM中的编码（即64位地址） 发出此命令之后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单总线上与该编码相对应的 DS1820 使之作出响应，为下一步对该 DS1820 的读写作准备。 搜索ROM 0FOH 用于确定挂接在同一总线上 DS1820 的个数和识别 64 位 ROM 地址。为操作各器件作好准备。 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 发温度变换命令。适用于单片工作。 执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。 跳过ROM 0CCH 警告搜索命令 0ECH 表2.5 RAM指令表 指 令 温度变换 约定代码 44H 功 能 启动DS1820进行温度转换，12位转换时最长为750ms（9位为93.75ms）。结果存入内部9字节RAM中。 读内部RAM中9字节的内容 发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。 将RAM中第3 、4字节的内容复制到EEPROM中。 将EEPROM中内容恢复到RAM中的第3 、4字节。 读DS1820的供电模式。寄生供电时DS1820发送“ 0 ”，外接电源供电 DS1820发送“ 1 ”。 读暂存器 写暂存器 0BEH 4EH 复制暂存器 重调 EEPROM 读供电方式 48H 0B8H 0B4H

2.5.4 DS18B20寄生电源供电方式

DS18B20测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。下面就是DS18B20几个不同应用方式下的 测温电路图：

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DS18B20寄生电源供电方式电路图，见图2.13所示，在寄生电源供电方式下，DS18B20从单线信号线上汲取能量：在信号线DQ处于高电平期间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到来再给寄生电源（电容）充电。 独特的寄生电源方式有三个好处： 1. 进行远距离测温时，无需本地电源；

2. 可以在没有常规电源的条件下读取ROM； 3. 电路更加简洁，仅用一根I/O口实现测温。

要想使DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。

因此，这种电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适宜采用供电系统中。并且工作电源VCC必须保证在5V，当电源电压下降时，寄生电源能够汲取的能量也降低，会使温度误差变大。

图2.13 DS18B20寄生电源供电方式

2.5.5 DS18B20改进的寄生电源供电方式

DS18B20寄生电源强上拉供电方式电路图，改进的寄生电源供电方式见图2.14所示，为了使DS18B20在动态转换周期中获得足够的电流供应，当进行温度转换或拷贝到E2存储器操作时，用MOSFET把I/O线直接拉到VCC就可提供足够的电流，在发出任何涉及到拷贝到E2存储器或启动温度转换的指令后，必须在最多10μS内把I/O线转换到强上拉状态。在强上拉

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方式下可以解决电流供应不走的问题，因此也适合于多点测温应用，缺点就是要多占用一根I/O口线进行强上拉切换。

图2.14 改进的寄生电源供电方式

注意：在见图2.13所示、见图2.14所示寄生电源供电方式中，DS18B20的VDD引脚必须接地。 2.5.6 DS18B20外部电源供电方式

DS18B20的外部电源供电方式见图2.15所示，在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多。DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空，否则不能转换温度，读取的温度总是85℃。

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图2.15 外部供电方式单点测温电路

在本次设计中采用外部电源供电方式，连接方法见图2.16所示。

图2.16 设计中采用的测温电路

直接将DS18B20的I/O口接在单片机的P2^2上，这样在硬件方面就可以进行数据交流，从而达到温度数据传输的目的。 2.5.7 DS18B20寄生电源供电方式

外部供电方式的多点测温电路图见图2.17所示，外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。站长推荐大家在开发中使用外部电源供电方式，毕竟比寄生电源方式只多接一根VCC引线。在外接电源方式下，可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源

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电压VCC降到3V时，依然能够保证温度量精度。

图2.17 外部供电方式的多点测温电路图

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