带有存储器功能的数字温度计-DS1624技术应用.doc

带有存储器功能的数字温度计-DS1624技术应用.doc1. DS1624 基本原理 DS1624 是美国 DALLAS 公司生产的集成了测量系统和存储器于一体的芯片。数字接口电路简单,与 I2C 总线兼容,且可以使用一片控制器控制多达 8片的 DS1624 。其数字温度输出达 13位,精度为 ℃。 DS1624 可工作在最低 电压下, 适用于低功耗应用系统。( 1). DS1624 基本特性⊕.无需外围元件即可测量温度⊕.测量范围为- 55℃~+ 125 ℃,精度为 ℃⊕.测量温度的结果以 13位数字量(两字节传输)给出⊕.测量温度的典型转换时间为 1秒⊕.集成了 256 字节的 E2PROM 非易性存储器⊕.数据的读出和写入通过一个 2-线( I2C )串行接口完成⊕.采用 8脚 DIP 或 SOIC 封装,如图 图 ( 2).引脚描述及功能方框图其引脚描述如表 1所示: DS1624 的功能结构图如图 所示: 图 ( 3). DS1624 工作原理温度测量图 是温度测量的原理结构图图 温度测量的原理结构图 DS1624 在测量温度时使用了独有的在线温度测量技术。它通过在一个由对温度高度敏感的振荡器决定的计数周期内对温度低敏感的振荡器时钟脉冲的计数值的计算来测量温度。 DS1624 在计数器中预置了一个初值,它相当于- 55℃。如果计数周期结束之前计数器达到 0,已预置了此初值的温度寄存器中的数字就会增加,从而表明温度高于- 55℃。与此同时,计数器斜坡累加电路被重新预置一个值,然后计数器重新对时钟计数,直到计数值为 0。通过改变增加的每 1℃内的计数器的计数,斜坡累加电路可以补偿振荡器的非线性误差,以提高精度,任意温度下计数器的值和每一斜坡累加电路的值对应的计数次数须为已知。 DS1624 通过这些计算可以得到 ℃的精度,温度输出为 13位,在发出读温度值请求后还会输出两位补偿值。表 2给出了所测的温度和输出数据的关系。这些数据可通过 2线制串行口连续输出, MSB 在前, LSB 在后。表 2温度与输出数据关系表温度数字量输出(二进制) 数字量输出(十六进制) + 125 ℃ 0111 , 1101 , 0000 , 0000 7D00H + ℃ 0001 , 1001 , 0001 , 0000 1910H + ℃ 0000 , 0000 , 1000 , 0000 0080H +0℃ 0000 , 0000 , 0000 , 0000 0000H - ℃ 1111 , 1111 , 1000 , 0000 FF80H - ℃ 1110 , 0110 , 1111 , 0000 E6F0H -55 ℃ 1100 , 1001 , 0000 , 0000 C900H 由于数据在总线上传输时 MSB 在前,所以 DS1624 读出的数据可以是一个字节(分辨率为 1℃),也可以是两个字节,第二个字节包含的最低位为 ℃。表 2是 13位温度寄存器中存储温度值的数据格式高八位字节低八位字节 SB14 B13 B12 B11 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 000 表3温度值的数据存储格式其中 S-为符号位,当 S= 0时,表示当前的测量的温度为正的温度;当 S= 1时,表示当前的测量的温度为负的温度。 B14 - B3 为当前测量的温度值。最低三位被设置为 0。 DS1624 工作方式 DS1621 的工作方式是由片上的配置/状态寄存器来决定的,如表 4,该寄存器的定义如下: DONE 100101 1SHOT 表 4配置/状态寄存器格式其中 DONE 为转换完成位,温度转换结束时置 1,正在进行转换时为 0; 1SHOT 为温度转换模式选择。 1SHOT 为 1时为单次转换模式, DS1624 在收到启动温度转换命令 EEH 后进行一次温度转换。 1SHOT 为 0时为连续转换模式,此时 DS1624 将连续进行温度转换,并将最近一次的结果保存在温度寄存器中。该位为非易失性的。片内 256 字节存储器操作控制器对 DS1624 的存储器编程有两种模式:一种是字节编程模式,另一种是页编程模式。在字节编程模式中,主控制器发送地址和一个字节的数据到 DS1624 。在主器件发出开始( START )信号以后,主器件发送写控制字节即 1001A2A1A00 (其中 R/W 控制位为低电平“0”)。指示从接收器被寻址, DS1624 接收后应答,再由主器件发送访问存储器指令( 17H )后, DS1624 接收后应答,接着由主器件发送的下一个字节字地址将被写入到 DS162