外文翻译---基于单片机的多功能温度检测系统的设计(2)

温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案， 与其它温度传感器相比DSl820 具有以下特点：

(1)独特的单线接口方式。DSl820 在与微处理器连接时仅需要一条接口线即可实现微处理器与DSl820 的双向通讯。(2)多点功能简化了分布式温度检测的应用。(3)DSl820 在使用中无需任何外围元件。(4)可用数据线供电，电压范围从3.0V 到5.5V。(5)可测量的温度范围从-55℃到+125℃，增量值0. 5℃；华氏温度范围从-67 到+257，增量值0．9。(6)支持多点组网功能。多个DS1820 可以并接在同一条总线上,实现多点测温。(7)9 位的温度分辨率。测量结果以9 位数字量方式串行传送。(8)用户可设定温度报警门限值。(9)有超温度搜寻功能。

（1） DSl8B20 的工作原理

DS18B20 的内部结构DSl8B20 的测温原理框图如图3.2 所示。图中低温度系数品振的振荡频率受温度影响很小，用于产生同定频率的脉冲信号送给计数器l。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变。所产生的信号作为计数器2 的脉冲输入。计数器1、计数器2 和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器l 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O 时，温度计数器的值将加l，计数器l 的预置值将被重新装人，计数器l 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O 时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3.2 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出小于修正计数器l 的预置值。

（2） DS18B20 与AT89S52 的接口方式

DS18B20 与单片机的连接方式有两种：即寄生电源方式和外部电源方式。 寄生电源方式：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。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。

外部电源供电方式：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个DS18B20 传感器，组成多点测温

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