டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார் DS18B20 இன் வெப்பநிலை அளவீட்டு செயல்பாட்டின் வடிவமைப்பு

DS18B20 என்பது DALLAS ஆல் தயாரிக்கப்பட்ட 1-வயர் டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார் ஆகும், 3-பின் TO-92 சிறிய தொகுப்புடன். வெப்பநிலை அளவீட்டு வரம்பு -55℃~+125℃, மேலும் இது 9-பிட்~12-பிட் A/D மாற்ற துல்லியத்திற்கு திட்டமிடப்படலாம். வெப்பநிலை அளவீட்டு தீர்மானம் 0.0625℃ ஐ அடையலாம், மற்றும் அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலையானது 16-பிட் டிஜிட்டல் அளவு வடிவத்தில் குறி நீட்டிப்புடன் தொடர் வெளியீடு ஆகும். அதன் வேலை மின்சாரம் தொலை முனையில் அறிமுகப்படுத்தப்படலாம் அல்லது ஒட்டுண்ணி மின்சாரம் மூலம் உருவாக்கப்படலாம். பல DS18B20களை இணையாக இணைக்க முடியும் 3 அல்லது 2 வரிகள். பல DS18B20களுடன் தொடர்பு கொள்ள CPU க்கு ஒரு போர்ட் லைன் மட்டுமே தேவை, நுண்செயலியின் குறைவான துறைமுகங்களை ஆக்கிரமித்துள்ளது, இது நிறைய தடங்கள் மற்றும் லாஜிக் சர்க்யூட்களைச் சேமிக்கும். மேலே உள்ள குணாதிசயங்கள் DS18B20ஐ நீண்ட தூர பல-புள்ளி வெப்பநிலை கண்டறிதல் அமைப்புகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.

டிஜிட்டல் வெப்பநிலை சென்சார் DS18B20 இன் வெப்பநிலை அளவீட்டு செயல்பாடு

2. DS18B20 ds18b20 சுற்று வரைபடத்தின் உள் அமைப்பு
DS18B20 இன் உள் கட்டமைப்பு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது 1, முக்கியமாக கொண்டுள்ளது 4 பாகங்கள்: 64-பிட் ரோம், வெப்பநிலை சென்சார், நிலையற்ற வெப்பநிலை அலாரம் TH மற்றும் TL ஐ தூண்டுகிறது, மற்றும் கட்டமைப்பு பதிவேடுகள். DS18B20 இன் முள் ஏற்பாடு படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது 2. DQ என்பது டிஜிட்டல் சிக்னல் உள்ளீடு/வெளியீட்டு முனையம்; GND என்பது சக்தி தளம்; VDD என்பது வெளிப்புற மின் விநியோக உள்ளீட்டு முனையமாகும் (ஒட்டுண்ணி பவர் வயரிங் பயன்முறையில் அடித்தளமாக உள்ளது, படம் பார்க்கவும் 4).

ROM இல் உள்ள 64-பிட் வரிசை எண் தொழிற்சாலையை விட்டு வெளியேறும் முன் புகைப்படம் எடுக்கப்படுகிறது. இது DS18B20 இன் முகவரி வரிசைக் குறியீடாகக் கருதப்படலாம். ஒவ்வொரு DS18B20 இன் 64-பிட் வரிசை எண் வேறுபட்டது. சுழற்சி பணிநீக்கம் சரிபார்ப்பு குறியீடு (CRC=X8＋X5＋X4＋1) 64-பிட் ரோம் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு DS18B20 ஐயும் வித்தியாசமாக்குவதே ROMன் பங்கு, அதனால் பல DS18B20களை ஒரு பேருந்துடன் இணைக்க முடியும்.

DS18B20 சிப்பின் உள் அமைப்பு

படம் 1, DS18B20 இன் உள் கட்டமைப்பு

DS18B20 இல் உள்ள வெப்பநிலை சென்சார் வெப்பநிலை அளவீட்டை நிறைவு செய்கிறது, இது 16-பிட் குறி-நீட்டிக்கப்பட்ட பைனரி நிரப்பு அளவீடுகளின் வடிவத்தில் வழங்கப்படுகிறது, 0.0625℃/LSB வடிவத்தில் வெளிப்படுத்தப்பட்டது, இதில் S என்பது குறி பிட் ஆகும். உதாரணமாக, +125℃ இன் டிஜிட்டல் வெளியீடு 07D0H ஆகும், +25.0625℃ இன் டிஜிட்டல் வெளியீடு 0191H ஆகும், -25.0625℃ இன் டிஜிட்டல் வெளியீடு FF6FH ஆகும், மற்றும் -55℃ இன் டிஜிட்டல் வெளியீடு FC90H ஆகும்.

23
22
21
20
2-1
2-2
2-3
2-4

வெப்பநிலை மதிப்பு குறைந்த பைட்
MSBLSB
எஸ்
எஸ்
எஸ்
எஸ்
எஸ்
22
25
24

வெப்பநிலை மதிப்பு உயர் பைட்
அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை அலாரம் TH மற்றும் TL ஐ தூண்டுகிறது, மற்றும் கட்டமைப்பு பதிவேடு EEPROM இன் ஒரு பைட்டால் ஆனது. TH க்கு எழுத நினைவக செயல்பாடு கட்டளை பயன்படுத்தப்படலாம், TL, அல்லது கட்டமைப்பு பதிவு. கட்டமைப்பு பதிவேட்டின் வடிவம் பின்வருமாறு:

0
R1
R0
1
1
1
1
1
MSBLSB

வெப்பநிலை மாற்றத்திற்கான துல்லியமான இலக்கங்களின் எண்ணிக்கையை R1 மற்றும் R0 தீர்மானிக்கிறது: R1R0 = “00”, 9-பிட் துல்லியம், அதிகபட்ச மாற்ற நேரம் 93.75ms ஆகும்; R1R0 = “01”, 10-பிட் துல்லியம், அதிகபட்ச மாற்று நேரம் 187.5ms ஆகும். R1R0 = “10”, 11-பிட் துல்லியம், அதிகபட்ச மாற்ற நேரம் 375ms ஆகும். R1R0 = “11”, 12-பிட் துல்லியம், அதிகபட்ச மாற்று நேரம் 750ms ஆகும். திட்டமிடப்படாத போது இயல்புநிலை 12-பிட் துல்லியமாக இருக்கும்.

அதிவேக பதிவு 9 பைட் நினைவகம். முதல் இரண்டு பைட்டுகளில் அளவிடப்பட்ட வெப்பநிலையின் டிஜிட்டல் தகவல்கள் உள்ளன; 3வது, 4வது, மற்றும் 5வது பைட்டுகள் TH இன் தற்காலிக நகல்களாகும், TL, மற்றும் கட்டமைப்பு பதிவேடுகள், முறையே, பவர்-ஆன் ரீசெட் நிகழும் ஒவ்வொரு முறையும் புதுப்பிக்கப்படும்; 6வது, 7வது, மற்றும் 8வது பைட்டுகள் பயன்படுத்தப்படவில்லை மற்றும் அனைத்து லாஜிக் 1களாகவும் குறிப்பிடப்படுகின்றன; 9வது பைட் முந்தைய அனைத்து CRC குறியீட்டையும் படிக்கிறது 8 பைட்டுகள், இது சரியான தகவல்தொடர்புக்கு பயன்படுத்தப்படலாம்.

3. DS18B20 வேலை வரிசை
DS18B20 இன் முதல்-வரி வேலை செய்யும் நெறிமுறை ஓட்டம்: துவக்கம் → ROM செயல்பாட்டு அறிவுறுத்தல் → நினைவக இயக்க வழிமுறை → தரவு பரிமாற்றம். அதன் வேலை வரிசை துவக்க வரிசையை உள்ளடக்கியது, வரிசையை எழுதவும் மற்றும் வரிசையை படிக்கவும், படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது 3 (அ) (பி) (c).

(அ) துவக்க வரிசை
(c) வரிசையைப் படியுங்கள்

DS18B20 மற்றும் நுண்செயலியின் வழக்கமான இணைப்பு சுற்று வரைபடம்

படம் 3, DS18B20 வேலை வரிசை வரைபடம்

4. DS18B20 மற்றும் ஒற்றை சிப் மைக்ரோகம்ப்யூட்டரின் வழக்கமான இடைமுக வடிவமைப்பு
படம் 4 DS18B20 மற்றும் நுண்செயலி இடையே வழக்கமான இணைப்பை வரைவதற்கு MCS-51 தொடர் ஒற்றை-சிப் மைக்ரோகம்ப்யூட்டரை உதாரணமாக எடுத்துக்கொள்கிறது.. படத்தில் 4 (அ), DS18B20 ஒட்டுண்ணி மின்சாரம் வழங்கல் பயன்முறையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மற்றும் அதன் VDD மற்றும் GND டெர்மினல்கள் அடித்தளமாக உள்ளன. படத்தில் 4 (பி), DS18B20 வெளிப்புற மின் விநியோக பயன்முறையை ஏற்றுக்கொள்கிறது, மற்றும் அதன் VDD முனையம் 3V~5.5V மின்சாரம் மூலம் இயக்கப்படுகிறது.

அ) ஒட்டுண்ணி மின்சாரம் வழங்கல் வேலை முறை
(பி) வெளிப்புற மின்சாரம் வழங்கல் வேலை முறை

DS18B20 வேலை நேர வரைபடம்

படம் 4 DS18B20 மற்றும் நுண்செயலியின் வழக்கமான இணைப்பு வரைபடம்

ஒற்றை சிப் மைக்ரோகம்ப்யூட்டர் அமைப்பால் பயன்படுத்தப்படும் படிக அதிர்வெண் 12MHz என்று வைத்துக்கொள்வோம்., துவக்க நேரத்தின்படி மூன்று துணைமுறைகள் எழுதப்படுகின்றன, DS18B20 இன் நேரத்தை எழுதுதல் மற்றும் படிக்கும் நேரம்: INIT என்பது துவக்க சப்ரூட்டின் ஆகும்; WRITE என்பது எழுத்து (கட்டளை அல்லது தரவு) subroutine; READ என்பது ரீட் டேட்டா சப்ரூட்டின் ஆகும். எல்லா தரவையும் படிக்கவும் எழுதவும் குறைந்த பிட்டிலிருந்து தொடங்கும்.

DATEQUP1.0
……
INIT:CLREA
INI10:SETBDAT
MOVR2, 200
INI11:Clrdat
DJNZR2,INI11; புரவலன் 3μs×200=600μsக்கு மீட்டமைப்பு துடிப்பை அனுப்புகிறது
SETBDAT; புரவலன் பேருந்தை விடுவிக்கிறார், மற்றும் போர்ட் கோடு உள்ளீட்டிற்கு மாற்றப்பட்டது
MOVR2,30
IN12:DJNZR2,INI12; DS18B20 2μs×30=60μs வரை காத்திருக்கிறது
CLRC
Orlc,என்று; DS18B20 தரவு வரி குறைவாக உள்ளதா (துடிப்பு உள்ளது)?
JCINI10; DS18B20 தயாராக இல்லை, மீண்டும் துவக்கவும்
MOVR6, #80
INI13: Orlc, என்று
JCINI14; DS18B20 தரவு வரி அதிகமாக செல்கிறது, துவக்கம் வெற்றிகரமாக உள்ளது
DJNZR6, INI13; தரவு வரி குறைந்த நிலை 3μs × வரை நீடிக்கும் 80 = 240μs
சிம்பினி10; துவக்கம் தோல்வியடைந்தது, மறுதொடக்கம்
INI14: MOVR2, #240
IN15: DJNZR2, INI15; DS18B20 குறைந்தது 2μs ×க்கு பதிலளிக்கிறது 240 = 48 0μs
RET

；- - - - - - - - - - - -.
எழுது:CLREA
MOVR3, 8；லூப் 8 முறை, ஒரு பைட் எழுதவும்
WR11:SETBDAT
MOVR4, 8
RRCA；A இலிருந்து CYக்கு பிட் நகர்வுகளை எழுதவும்
Clrdat
WR12:DJNZR4,WR12
；16μs காத்திருங்கள்
MOVDAT,சி；கட்டளை வார்த்தை பிட் மூலம் DS18B20 க்கு அனுப்பப்படுகிறது
MOVR4, 20
WR13:DJNZR4,WR1 3
; எழுதும் செயல்முறை 60μs வரை நீடிக்கும் என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்
DJNZR3,WR11
; பைட் அனுப்பும் முன் தொடரவும்
SETBDAT
RET

;- - - - - - - - - - - - - -.
படிக்கவும்:CLREA
MOVR6, 8; லூப் 8 முறை, ஒரு பைட் வாசிக்கவும்
RD11:Clrdat
MOVR4,4
இல்லை; குறைந்த அளவு 2μs வரை நீடிக்கும்
SETBDAT; போர்ட் வரியை உள்ளீடு செய்ய அமைக்கவும்
RD12:DJNZR4,RD12
; 8μs வரை காத்திருக்கவும்
MOVC,டி.யிலிருந்து
；ஹோஸ்ட் DS18B20 இன் தரவை பிட் பிட் படிக்கிறது
RRCA；படித்த தரவு A க்கு நகர்த்தப்பட்டது
MOVR5,30
RD13:DJNZR5,RD13
；வாசிப்பு செயல்முறை 60μs நீடிக்கும் என்பதை உறுதிப்படுத்தவும்
DJNZR6,RD11
；ஒரு பைட் தரவுகளைப் படித்த பிறகு, A இல் சேமிக்கவும்
SETBDAT
RET
；- - - - - - - - - - - -.
வெப்பநிலை மாற்றத்தை முடிக்க DS18B20 ஐக் கட்டுப்படுத்த ஹோஸ்ட் மூன்று படிகளைக் கடக்க வேண்டும்: துவக்கம், ROM செயல்பாட்டு வழிமுறைகள், மற்றும் நினைவக இயக்க வழிமுறைகள். வெப்பநிலை மாற்ற மதிப்பைப் படிக்கும் முன் மாற்றத்தைத் தொடங்க DS18B20 தொடங்கப்பட வேண்டும். ஒரே ஒரு சிப் ஒரு வரியுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது என்று வைத்துக்கொள்வோம், இயல்புநிலை 12-பிட் மாற்ற துல்லியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மற்றும் வெளிப்புற மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஒரு மாற்றத்தை முடிக்க மற்றும் வெப்பநிலை மதிப்பைப் படிக்க ஒரு துணை GETWD எழுதப்படலாம்.

பரிசளித்தார்:LCALLINIT
நகர்த்து,0CCH
LCALLWRITE; skip ROM கட்டளையை அனுப்பவும்
நகர்த்து,＃44H
LCALLWRITE; தொடக்க மாற்ற கட்டளையை அனுப்பவும்
LCALLINIT
நகர்த்து,0CCH; skip ROM கட்டளையை அனுப்பவும்
LCALLWRITE
நகர்த்து,0 BEH; படிக்க நினைவக கட்டளையை அனுப்பவும்
LCALLWRITE
LCALLREAD
MOVWDLSB,A
; குறைந்த பைட் வெப்பநிலை மதிப்பை WDLSBக்கு அனுப்பவும்
LCALLREAD
MOVWDMSB,A
; WDMSB க்கு வெப்பநிலை மதிப்பின் உயர் பைட்டை அனுப்பவும்
RET
……

சப்ரூட்டின் GETWD ஆல் படிக்கப்பட்ட வெப்பநிலை மதிப்பின் உயர் பைட் WDMSB அலகுக்கு அனுப்பப்படுகிறது, மற்றும் குறைந்த பைட் WDLSB அலகுக்கு அனுப்பப்படுகிறது. பின்னர் வெப்பநிலை மதிப்பு பைட் மற்றும் அதன் அடையாள பிட்டின் பிரதிநிதித்துவ வடிவமைப்பின் படி, உண்மையான வெப்பநிலை மதிப்பை எளிய மாற்றம் மூலம் பெறலாம்.

ஒரு வரியில் பல DS18B20 இணைக்கப்பட்டிருந்தால், ஒட்டுண்ணி மின்சாரம் இணைப்பு முறை ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது, மாற்ற துல்லியம் கட்டமைப்பு, அதிக மற்றும் குறைந்த வரம்பு எச்சரிக்கை, முதலியன. தேவைப்படுகின்றன. பின்னர் சப்ரூட்டீன் GETWD எழுதுவது மிகவும் சிக்கலானதாக இருக்கும். இட வரம்புகள் காரணமாக, இந்த பகுதி விரிவாக விவரிக்கப்படாது. தொடர்புடைய உள்ளடக்கத்தைப் பார்க்கவும்.

DS18B20ஐ வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தியுள்ளோம் “வீட்டு வெப்ப குளியல்” நாங்கள் உருவாக்கிய கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு. அதன் வேகமான மாற்றும் வேகம், உயர் மாற்ற துல்லியம், மற்றும் நுண்செயலியுடன் கூடிய எளிய இடைமுகம் வன்பொருள் வடிவமைப்பு வேலைகளுக்கு பெரும் வசதியை அளித்துள்ளது, திறம்பட செலவுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் வளர்ச்சி சுழற்சிகளைக் குறைத்தல்.