DS18B20工作在寄存电源时(多点测温),在msp430上测试通过

本文详细介绍了DS18B20温度传感器在寄生电源供电方式下的应用,探讨了单点与多点测温的电路设计,并对比了外部电源供电方式的优势。在MSP430单片机上进行了实际测试,强调了在温度转换指令后延迟1000ms的重要性。同时,指出了DS18B20使用中的注意事项,包括软件补偿、总线驱动、电缆选择及故障排查等。

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DS18B20的应用电路 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。

DS18B20寄生电源供电方式电路图 如下面图4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,图4电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用,不适宜采用电池供电系统中。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4

  5.2、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如下面图5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5

  注意:在图4和图5寄生电源供电方式中,DS18B20的VDD引脚必须接地

  

  5.3、DS18B20的外部电源供电方式 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℃。

  图6:外部供电方式单点测温电路

  图7:外部供电方式的多点测温电路图

  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,即使电源电压VCC降到3V时,依然能够保证温度量精度。

  6、DS1820使用中注意事项 

  DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点,但在实际应用中 也应注意以下几方面的问题: 6.1、较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此 ,在对DS1820进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对 DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。 6.2、在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个 DS1820,在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时,就需

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