數字溫度計和控溫器DS1625DigitalThermometerandThermostatDS1625LiNing

摘要：DS1625是美國DALLAS公司出品的數字溫度計和控溫器。用戶(hù)可自行設定溫度報警的上下限，具有較強的溫度控制功能?？蓮V泛應用于工業(yè)控溫系統、消費產(chǎn)品、溫度計以及其它溫度測控系統。文中介紹了該芯片的主要特性和工作原理。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/255645.htm

關(guān)鍵詞：溫度計；控溫器；串行接口；DS1625

1．概述

DS1625是美國DALLAS公司研制的數字溫度計和控溫器。它可輸出9位溫度值，當所測溫度超過(guò)用戶(hù)設定的溫度上限時(shí)，測溫報警端輸出有效報警電平，直到溫度降低到低于用戶(hù)設定的溫度下限。由于DS1625存在一定的時(shí)間滯后，因而它有較強的抗干擾能力。在DS1625嵌入系統之前，用戶(hù)即可設定溫度的上下限，而且時(shí)間是非易失性的。另外，DS1625的溫度設定及讀寫(xiě)操作均可通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的2線(xiàn)制串行接口來(lái)完成。

DS1625具有如下特點(diǎn)：

·測量溫度不需外部元件；

·測溫范圍為-55℃～+125℃，分辨率為0.5℃；

·溫度值以9位二進(jìn)制數輸出（以?xún)勺止澋母袷絺鬏敚?/span>

·完成一次測溫僅需500ms；

·溫度的上下限可以由用戶(hù)設定，而且是非易失性的；

·數據的輸入輸出均可借助于一個(gè)簡(jiǎn)單的2線(xiàn)制串行接口來(lái)完成（開(kāi)漏I/O線(xiàn)）；

·采用8腳DIP或SOIC封裝。

DS1625的極限參數如下：

任意腳對地的電壓：-0.5～+0.7V；

工作溫度范圍：-55～+125℃;

存儲溫度：-55～+125℃；

焊接溫度：持續10秒時(shí)，小于260℃；

2．引腳功能

圖1所示為DS1625的引腳排列圖。各引腳的功能如下：

SDA：2線(xiàn)制串行數據輸入/輸出端；

SCL：2線(xiàn)制連續時(shí)鐘端；

:控溫信號輸出端；

A0～A2：地址輸入端；

:電源；

GND：接地端。

3．工作原理

3．1溫度測量

DS1625在測量溫度時(shí)使用了專(zhuān)有的在線(xiàn)溫度測量技術(shù)。它通過(guò)計算在一個(gè)由對溫度高度敏感的振蕩器決定的計數周期內對溫度低敏感的振蕩器時(shí)鐘脈沖的計數值來(lái)測量溫度。DS1625在計數器中預置了一個(gè)初值，它相當與-55℃，如果計數調期結束之前計數器達到0，已預置了此初值的溫度寄存器中的數字就會(huì )增加，從而表明溫度高于-55℃。

與此同時(shí)，計數器斜波累加電路被重新預置一個(gè)值，然后計數器重新對時(shí)鐘計數，直到計數值為0。

通過(guò)改變增加的每1℃內的計數器的計數，斜波累加電路可以補償振蕩器的非線(xiàn)性誤差，以提高精度，任意溫度下計數器的值和每一斜波累加電路的值對應的計數次數須為已知。

DS1625通過(guò)這些計算可以得到0.5℃的精度，溫度輸出為9位，在發(fā)出讀溫度值請求后還會(huì )輸出兩位償值。表1給出了所測溫度和輸出數據的關(guān)系。這些數據可通過(guò)2線(xiàn)制串行口連續輸出，MSB在前，LSB在后。

由于數據在總線(xiàn)上傳輸時(shí)MSB在前，所以DS1625讀出的數據可以是一個(gè)字節（分辨率為1℃），也可以是兩個(gè)字節，第二個(gè)字節包含的最低位為0.5℃。

圖2所示是DS1625的測溫電路的原理方框圖。

3．2控溫操作

在把DS1625用作一個(gè)帶有可編程遲滯的控溫器來(lái)使用時(shí)，當DS1625的溫度達到或超過(guò)寄存器中存儲的溫度上限時(shí)，輸出高電平，直到溫度低于。此外，DS1625可以獲得任意量的遲滯，從而提高了器件的抗干擾能力。輸出的有效電平是由用戶(hù)來(lái)設定的。

因此，在進(jìn)行控溫操作時(shí)必須先設定和寄存器的溫度上下限，而且，為了顯示測溫過(guò)程的狀態(tài)以及確定的具體應用DS1625時(shí)要采用的模式，還需用一個(gè)設置/狀態(tài)寄存器。

設置/狀態(tài)寄存器的定義如下：

以下是設置/狀態(tài)寄存器各部分的功能：

DONE：轉換完成標志位。1表示轉換完成，0表示轉換正在進(jìn)行。

THF：上限溫度標志位。當溫度達到或超過(guò)時(shí)，此位為1。除非寫(xiě)入0或器件斷電，否則它將一直保持為1。

THL：下限溫度標志位。當溫度低于或等于時(shí)，此位為1。除非寫(xiě)入0或器件斷電，否則它保持為1。

NVB：非易失性存儲忙標志位。1表示正在進(jìn)行向EEPROM存儲單元中寫(xiě)入數據，0表示此過(guò)程不在進(jìn)行中。完成寫(xiě)入EEPROM過(guò)程需10ms。

POL：有效輸出電平極性位。1為高電平有效，0為低電平有效。此位為非易失性。

1SHOT：工作模式選擇位。DS1625在接到開(kāi)始測溫請求后，若此位為1，則工作在單次工作模式，完成一次測溫操作；若此位為0，將進(jìn)行連續測溫。

對于一般的控溫操作，DS1625采用連續測溫模式。但在某些時(shí)候，只需完成一次測溫或者為了節約電源功耗，可采用單次測量模式。注意，采用單次測溫模式時(shí)，控溫輸出保持它在測完最后一個(gè)有效溫度時(shí)的狀態(tài)。

DS1625支持2線(xiàn)制串行總線(xiàn)和數據傳輸協(xié)議。定義在總線(xiàn)上發(fā)送數據的器件為發(fā)送器，接收數據的器件為接收器，控制信息傳輸的為主器件，被信息控制的為從器件?？偩€(xiàn)必須由產(chǎn)生串行時(shí)鐘信號的主器件來(lái)控制，它控制總線(xiàn)工作并產(chǎn)生啟動(dòng)和終止發(fā)送條件。DS1625作為2線(xiàn)制串行總線(xiàn)上的從器件，通過(guò)開(kāi)漏I/O線(xiàn)SDA和SCL與總線(xiàn)相連。圖3給出了DS1625在2線(xiàn)制數據總線(xiàn)上的數據傳輸方式。

3．3指令集

數據和控制信息的寫(xiě)入讀出是以圖3所示的方式進(jìn)行的。在寫(xiě)入信息時(shí)，主器件輸出從器件（即DS1625）的地址，同時(shí)位置0。接收到響應位后，總線(xiàn)上的主器件發(fā)出一個(gè)命令地址，DS1625接收此地址后，產(chǎn)生響應位，主器件就向它發(fā)送數據。如果要對它進(jìn)行讀操作，主器件除了發(fā)出命令地址外，還要產(chǎn)生一個(gè)重復的啟動(dòng)條件和命令字節，此時(shí)位為1，讀操作開(kāi)始。下面對它們的命令進(jìn)行說(shuō)明。

讀溫度值[AAh]：即讀出最后一個(gè)測溫結果。DS1625產(chǎn)生兩個(gè)字節，即為寄存器內的結果。

訪(fǎng)問(wèn)TL[A1h]：如果位置0，將寫(xiě)入數據到設置寄存器。發(fā)出請求后，接下來(lái)的兩個(gè)字節被寫(xiě)入DS1625，以設置輸出的上限溫度。如果位置1，將讀出存在寄存器中的值。

訪(fǎng)問(wèn)TL[A2h]：如果位置0，將寫(xiě)入數據到TL寄存器。發(fā)出請求后，接下來(lái)的兩個(gè)字節寫(xiě)入DS1625，即設置輸出的下限溫度。如果位置1，將讀出存在寄存器中的值。

訪(fǎng)問(wèn)設置寄存器[ACh]：如果位置0，將寫(xiě)入數據到設置寄存器。發(fā)出請求后，接下來(lái)的一個(gè)字節被寫(xiě)入。如果位置1，將讀出存在寄存器中的值。

開(kāi)始測溫[EEh]：此命令將開(kāi)始一次溫度的測量，不需再輸入數據。在單次測量模式下，可在進(jìn)行轉換的同時(shí)使DS1625保持閑置狀態(tài)。在連續模式下，將啟動(dòng)連續測溫。

停止測溫[22h]：該命令將停止溫度的測量，不需再輸入數據。此命令可用來(lái)停止連續測溫模式。發(fā)出請求后，當前溫度測量結束，然后DS1625保持閑置狀態(tài)。直到下一個(gè)開(kāi)始測溫的請求發(fā)出才繼續進(jìn)行連續測量。

3．結束語(yǔ)

本文介紹了數字溫度計和控溫器DS1625的主要性能和工作原理。用戶(hù)可靈活設定它的溫度上下限。因此，DS1625可用來(lái)控溫或應用于工業(yè)系統、消費產(chǎn)品、溫度計及其它溫度測控系統。

　

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