ds1820 测量外界环境温度?

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单总线温度传感器DS18S20
单总线即1-Wire总线结构,是Dallas Semiconductor非常简单实用的总线协议.1-Wire可以通过一条公共数据线实现主机与一个或多个从机之间的半双工、双向通信.使用1-Wire将引脚的使用减少到了最少,因此特别适合于单片机系统中.
Dallas Semiconductor公司推出的DS18S20温度传感器即为1-Wire总线接口.
由于其所需的引脚最少、接口简单、无需外部元件和精度高等优点,广泛应用于单片机系统中进行测温以及温度监控.本章主要介绍1-Wire总线以及1-Wire总线接口的温度传感器DS18S20的应用.
单总线概述
单总线,即1-Wire总线,顾名思义是只需要一根数据线的数据传输方式.典型的1-Wire总线结构,如图33.1所示.其中,1-Wire主机包括一个开漏极I/O端口,并通过上拉电阻上拉至3.3V或5V电源.外部1-Wire设备可以包含一个或多个,除了公共的地线外,所有1-Wire设备共用一根数据总线.1-Wire总线结构中主机为数据传输的控制器,主动和1-Wire设备通信,而1-Wire设备则只能被动和1-Wire主机通信.因此1-Wire总线结构是一种半双工的双向数据传输结构.
DS18S20是一种典型的1-Wire总线接口温度传感器,由Dallas Semiconductor公司生产.DS18S20数字温度传感器提供了9位高精度的摄氏温度测量,同时具有非易失性、用户可编程上下触发门限的报警功能.由于其独特的1-Wire总线接口,使得其可以占用极少的I/O引脚资源,使用起来十分方便.
DS18S20采用带隙温度检测结构,是DS1820的升级产品.DS18S20内部有3个主要部件：64位激光刻制的唯一ROM序列号、温度传感器以及非易失性温度报警触发器TH和TL.DS18S20通过1-Wire总线结构,仅需一个引脚即可实现数据的发送或接收.另外,用于DS18S20的供电电源可以从数据线本身获得,无须外部电源.每个DS18S20在出厂时都有唯一的一个ROM序列号,可以将多个DS18S20同时连在一根单总线上,从而实现多点分布温度测量.
DS18S20的供电方式
DS18S20可以采用两种供电方式,即外部供电方式和寄生电源供电方式.如果采用外部供电方式,如图所示.此时DS18S20可以外接3.3V或者5V的电源,而GND引脚必需接地.
如果采用寄生电源供电方式,如图所示.此时,DS18S20的VDD引脚必须接地.另外为了得到足够的工作电流,应给1-Wire线提供一个强上拉,一般可以使用一个场效应管将I/O线直接拉到电源上.DS18S20从1-Wire单总线上汲取能量,在信号线DQ处于高电平期间把能量存储在内部电容里,在信号线DQ处于低电平期间消耗电容上的电量工作,直到高电平到来,再给DS18S20内部的寄生电源充电.