డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ DS18B20 యొక్క ఉష్ణోగ్రత కొలత ఫంక్షన్ రూపకల్పన

DS18B20 అనేది డల్లాస్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన 1-వైర్ డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్, 3-పిన్ TO-92 చిన్న ప్యాకేజీతో. ఉష్ణోగ్రత కొలత పరిధి -55℃~+125℃, మరియు ఇది 9-bit~12-bit A/D మార్పిడి ఖచ్చితత్వానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడుతుంది. ఉష్ణోగ్రత కొలత రిజల్యూషన్ 0.0625℃ చేరుకోవచ్చు, మరియు కొలిచిన ఉష్ణోగ్రత గుర్తు పొడిగింపుతో 16-బిట్ డిజిటల్ పరిమాణం రూపంలో సీరియల్‌గా అవుట్‌పుట్ అవుతుంది. దాని పని విద్యుత్ సరఫరా రిమోట్ చివరలో ప్రవేశపెట్టబడుతుంది లేదా పరాన్నజీవి విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. బహుళ DS18B20లను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయవచ్చు 3 లేదా 2 పంక్తులు. అనేక DS18B20లతో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి CPUకి ఒక పోర్ట్ లైన్ మాత్రమే అవసరం, మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క తక్కువ పోర్ట్‌లను ఆక్రమించడం, ఇది చాలా లీడ్స్ మరియు లాజిక్ సర్క్యూట్‌లను సేవ్ చేయగలదు. పై లక్షణాలు సుదూర బహుళ-పాయింట్ ఉష్ణోగ్రత గుర్తింపు వ్యవస్థలకు DS18B20 చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి.

డిజిటల్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ DS18B20 యొక్క ఉష్ణోగ్రత కొలత ఫంక్షన్

2. DS18B20 ds18b20 సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం
DS18B20 యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం చిత్రంలో చూపబడింది 1, ఇది ప్రధానంగా కలిగి ఉంటుంది 4 భాగాలు: 64-బిట్ ROM, ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్, అస్థిర ఉష్ణోగ్రత అలారం TH మరియు TLని ప్రేరేపిస్తుంది, మరియు కాన్ఫిగరేషన్ రిజిస్టర్లు. DS18B20 యొక్క పిన్ అమరిక చిత్రంలో చూపబడింది 2. DQ అనేది డిజిటల్ సిగ్నల్ ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్; GND అనేది పవర్ గ్రౌండ్; VDD అనేది బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా ఇన్‌పుట్ టెర్మినల్ (పరాన్నజీవి పవర్ వైరింగ్ మోడ్‌లో గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది, మూర్తి చూడండి 4).

ROMలోని 64-బిట్ సీరియల్ నంబర్ ఫ్యాక్టరీ నుండి బయలుదేరే ముందు ఫోటోఎచ్ చేయబడింది. ఇది DS18B20 యొక్క అడ్రస్ సీక్వెన్స్ కోడ్‌గా పరిగణించబడుతుంది. ప్రతి DS18B20 యొక్క 64-బిట్ క్రమ సంఖ్య భిన్నంగా ఉంటుంది. చక్రీయ రిడెండెన్సీ చెక్ కోడ్ (CRC=X8＋X5＋X4＋1) 64-బిట్ ROM ఏర్పాటు చేయబడింది. ప్రతి DS18B20ని విభిన్నంగా చేయడం ROM పాత్ర, తద్వారా బహుళ DS18B20లను ఒక బస్సుకు కనెక్ట్ చేయవచ్చు.

DS18B20 చిప్ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం

మూర్తి 1, DS18B20 యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం

DS18B20లోని ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్ ఉష్ణోగ్రత కొలతను పూర్తి చేస్తుంది, ఇది 16-బిట్ సైన్-ఎక్స్‌టెండెడ్ బైనరీ కాంప్లిమెంట్ రీడింగ్‌ల రూపంలో అందించబడుతుంది, 0.0625℃/LSB రూపంలో వ్యక్తీకరించబడింది, ఇక్కడ S అనేది సైన్ బిట్. ఉదాహరణకు, +125℃ యొక్క డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ 07D0H, +25.0625℃ యొక్క డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ 0191H, -25.0625℃ యొక్క డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ FF6FH, మరియు -55℃ యొక్క డిజిటల్ అవుట్‌పుట్ FC90H.

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

ఉష్ణోగ్రత విలువ తక్కువ బైట్
MSBLSB
ఎస్
ఎస్
ఎస్
ఎస్
ఎస్
22
25
24

ఉష్ణోగ్రత విలువ అధిక బైట్
అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత అలారం TH మరియు TLని ప్రేరేపిస్తుంది, మరియు కాన్ఫిగరేషన్ రిజిస్టర్ EEPROM యొక్క ఒక బైట్‌తో కూడి ఉంటుంది. THకి వ్రాయడానికి మెమరీ ఫంక్షన్ కమాండ్‌ని ఉపయోగించవచ్చు, TL, లేదా కాన్ఫిగరేషన్ రిజిస్టర్. కాన్ఫిగరేషన్ రిజిస్టర్ యొక్క ఆకృతి క్రింది విధంగా ఉంది:

0
R1
R0
1
1
1
1
1
MSBLSB

R1 మరియు R0 ఉష్ణోగ్రత మార్పిడి కోసం ఖచ్చితత్వం యొక్క అంకెల సంఖ్యను నిర్ణయిస్తాయి: R1R0 = “00”, 9-బిట్ ఖచ్చితత్వం, గరిష్ట మార్పిడి సమయం 93.75ms; R1R0 = “01”, 10-బిట్ ఖచ్చితత్వం, గరిష్ట మార్పిడి సమయం 187.5ms. R1R0 = “10”, 11-బిట్ ఖచ్చితత్వం, గరిష్ట మార్పిడి సమయం 375ms. R1R0 = “11”, 12-బిట్ ఖచ్చితత్వం, గరిష్ట మార్పిడి సమయం 750ms. ప్రోగ్రామ్ చేయనప్పుడు డిఫాల్ట్ 12-బిట్ ఖచ్చితత్వం.

హై-స్పీడ్ రిజిస్టర్ 9-బైట్ మెమరీ. మొదటి రెండు బైట్‌లు కొలిచిన ఉష్ణోగ్రత యొక్క డిజిటల్ సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటాయి; 3వది, 4వ, మరియు 5వ బైట్‌లు TH యొక్క తాత్కాలిక కాపీలు, TL, మరియు కాన్ఫిగరేషన్ రిజిస్టర్లు, వరుసగా, మరియు పవర్-ఆన్ రీసెట్ జరిగిన ప్రతిసారీ రిఫ్రెష్ చేయబడతాయి; 6వ, 7వ, మరియు 8వ బైట్‌లు ఉపయోగించబడవు మరియు అన్ని లాజిక్ 1లుగా సూచించబడతాయి; 9వ బైట్ మునుపటి అన్నింటి యొక్క CRC కోడ్‌ను చదువుతుంది 8 బైట్లు, ఇది సరైన కమ్యూనికేషన్‌ని నిర్ధారించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

3. DS18B20 పని క్రమం
DS18B20 యొక్క మొదటి-లైన్ వర్కింగ్ ప్రోటోకాల్ ప్రవాహం: ప్రారంభించడం → ROM ఆపరేషన్ సూచన → మెమరీ ఆపరేషన్ సూచన → డేటా ట్రాన్స్‌మిషన్. దీని పని క్రమం ప్రారంభ క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది, క్రమం వ్రాయండి మరియు క్రమం చదవండి, చిత్రంలో చూపిన విధంగా 3 (ఎ) (బి) (సి).

(ఎ) ప్రారంభ క్రమం
(సి) క్రమం చదవండి

DS18B20 మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క సాధారణ కనెక్షన్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

మూర్తి 3, DS18B20 వర్కింగ్ సీక్వెన్స్ రేఖాచిత్రం

4. DS18B20 మరియు సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ యొక్క సాధారణ ఇంటర్‌ఫేస్ డిజైన్
మూర్తి 4 DS18B20 మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ మధ్య సాధారణ కనెక్షన్‌ని గీయడానికి MCS-51 సిరీస్ సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్‌ను ఉదాహరణగా తీసుకుంటుంది. చిత్రంలో 4 (ఎ), DS18B20 పరాన్నజీవి విద్యుత్ సరఫరా విధానాన్ని అవలంబిస్తుంది, మరియు దాని VDD మరియు GND టెర్మినల్స్ గ్రౌన్దేడ్ చేయబడ్డాయి. చిత్రంలో 4 (బి), DS18B20 బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా విధానాన్ని అవలంబిస్తుంది, మరియు దాని VDD టెర్మినల్ 3V~5.5V విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.

ఎ) పరాన్నజీవి విద్యుత్ సరఫరా పని మోడ్
(బి) బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా పని మోడ్

DS18B20 పని సమయ రేఖాచిత్రం

మూర్తి 4 DS18B20 మరియు మైక్రోప్రాసెసర్ యొక్క సాధారణ కనెక్షన్ రేఖాచిత్రం

సింగిల్-చిప్ మైక్రోకంప్యూటర్ సిస్టమ్ ఉపయోగించే క్రిస్టల్ ఫ్రీక్వెన్సీ 12MHz అని ఊహిస్తే, ప్రారంభ సమయం ప్రకారం మూడు సబ్‌ట్రౌటిన్‌లు వ్రాయబడ్డాయి, DS18B20 యొక్క టైమింగ్ మరియు రీడ్ టైమింగ్ వ్రాయండి: INIT అనేది ప్రారంభ సబ్‌ట్రౌటిన్; WRITE అనేది వ్రాయడం (కమాండ్ లేదా డేటా) సబ్‌రొటీన్; READ అనేది రీడ్ డేటా సబ్‌రూటీన్. అన్ని డేటా చదవడం మరియు వ్రాయడం అత్యల్ప బిట్ నుండి ప్రారంభమవుతుంది.

DATEQUP1.0
……
INIT:CLREA
INI10:SETBDAT
MOVR2, 200
INI11:Clrdat
DJNZR2,INI11; హోస్ట్ 3μs×200=600μs కోసం రీసెట్ పల్స్‌ను పంపుతుంది
SETBDAT; హోస్ట్ బస్సును విడుదల చేస్తుంది, మరియు పోర్ట్ లైన్ ఇన్‌పుట్‌కి మార్చబడింది
MOVR2,30
IN12:DJNZR2,INI12; DS18B20 2μs×30=60μs కోసం వేచి ఉంది
CLRC
Orlc,అని; DS18B20 డేటా లైన్ తక్కువగా ఉందా (పల్స్ ఉంది)?
JCINI10; DS18B20 సిద్ధంగా లేదు, తిరిగి ప్రారంభించండి
MOVR6, #80
INI13: Orlc, అని
JCINI14; DS18B20 డేటా లైన్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, ప్రారంభించడం విజయవంతమైంది
DJNZR6, INI13; డేటా లైన్ తక్కువ స్థాయి 3μs × వరకు ఉంటుంది 80 = 240μs
సింపిని10; ప్రారంభించడం విఫలమైంది, పునఃప్రారంభించండి
INI14: MOVR2, #240
IN15: DJNZR2, INI15; DS18B20 కనీసం 2μs × కోసం ప్రతిస్పందిస్తుంది 240 = 48 0μs
RET

；- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
వ్రాయండి:CLREA
MOVR3, 8；లూప్ 8 సార్లు, ఒక బైట్ వ్రాయండి
WR11:SETBDAT
MOVR4, 8
RRCA；A నుండి CYకి బిట్ కదలికలను వ్రాయండి
Clrdat
WR12:DJNZR4,WR12
；16μs వేచి ఉండండి
MOVDAT,సి；కమాండ్ వర్డ్ బిట్ ద్వారా DS18B20 బిట్‌కి పంపబడుతుంది
MOVR4, 20
WR13:DJNZR4,WR1 3
; వ్రాత ప్రక్రియ 60μs వరకు ఉంటుందని నిర్ధారించుకోండి
DJNZR3,WR11
; బైట్ పంపే ముందు కొనసాగించండి
SETBDAT
RET

;- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
చదవండి:CLREA
MOVR6, 8; లూప్ 8 సార్లు, ఒక బైట్ చదవండి
RD11:Clrdat
MOVR4,4
NOP; తక్కువ స్థాయి 2μs వరకు ఉంటుంది
SETBDAT; పోర్ట్ లైన్‌ను ఇన్‌పుట్‌కి సెట్ చేయండి
RD12:DJNZR4,RD12
; 8μs కోసం వేచి ఉండండి
MOVC,T నుండి
；హోస్ట్ DS18B20 డేటాను బిట్ బై బిట్ రీడ్ చేస్తుంది
RRCA；చదివిన డేటా A కి తరలించబడింది
MOVR5,30
RD13:DJNZR5,RD13
；పఠన ప్రక్రియ 60μs వరకు ఉంటుందని నిర్ధారించుకోండి
DJNZR6,RD11
；డేటా బైట్ చదివిన తర్వాత, A లో నిల్వ చేయండి
SETBDAT
RET
；- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
ఉష్ణోగ్రత మార్పిడిని పూర్తి చేయడానికి DS18B20ని నియంత్రించడానికి హోస్ట్ తప్పనిసరిగా మూడు దశలను అనుసరించాలి: ప్రారంభించడం, ROM ఆపరేషన్ సూచనలు, మరియు మెమరీ ఆపరేషన్ సూచనలు. ఉష్ణోగ్రత మార్పిడి విలువను చదవడానికి ముందు మార్పిడిని ప్రారంభించడానికి DS18B20ని తప్పనిసరిగా ప్రారంభించాలి. ఒక చిప్ మాత్రమే ఒక లైన్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిందని ఊహిస్తూ, డిఫాల్ట్ 12-బిట్ మార్పిడి ఖచ్చితత్వం ఉపయోగించబడుతుంది, మరియు బాహ్య విద్యుత్ సరఫరా ఉపయోగించబడుతుంది, మార్పిడిని పూర్తి చేయడానికి మరియు ఉష్ణోగ్రత విలువను చదవడానికి సబ్‌ట్రౌటిన్ GETWDని వ్రాయవచ్చు.

బహుమానంగా ఇచ్చారు:LCALLINIT
తరలించు,0CCH
LCALLWRITE; స్కిప్ ROM ఆదేశాన్ని పంపండి
తరలించు,＃44H
LCALLWRITE; ప్రారంభ మార్పిడి ఆదేశాన్ని పంపండి
LCALLINIT
తరలించు,0CCH; స్కిప్ ROM ఆదేశాన్ని పంపండి
LCALLWRITE
తరలించు,0 BEH; రీడ్ మెమరీ ఆదేశాన్ని పంపండి
LCALLWRITE
LCALLREAD
MOVWDLSB,ఎ
; తక్కువ బైట్ ఉష్ణోగ్రత విలువను WDLSBకి పంపండి
LCALLREAD
MOVWDMSB,ఎ
; అధిక బైట్ ఉష్ణోగ్రత విలువను WDMSBకి పంపండి
RET
……

సబ్‌ట్రౌటిన్ GETWD ద్వారా చదవబడిన ఉష్ణోగ్రత విలువ యొక్క అధిక బైట్ WDMSB యూనిట్‌కి పంపబడుతుంది, మరియు తక్కువ బైట్ WDLSB యూనిట్‌కి పంపబడుతుంది. అప్పుడు ఉష్ణోగ్రత విలువ బైట్ మరియు దాని సైన్ బిట్ యొక్క ప్రాతినిధ్య ఆకృతి ప్రకారం, సాధారణ పరివర్తన ద్వారా వాస్తవ ఉష్ణోగ్రత విలువను పొందవచ్చు.

ఒక లైన్‌లో బహుళ DS18B20 కనెక్ట్ చేయబడితే, పరాన్నజీవి విద్యుత్ సరఫరా కనెక్షన్ మోడ్ స్వీకరించబడింది, మార్పిడి ఖచ్చితత్వం కాన్ఫిగరేషన్, అధిక మరియు తక్కువ పరిమితి అలారం, మొదలైనవి. అవసరం. అప్పుడు సబ్‌ట్రౌటిన్ GETWD యొక్క రచన మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. స్థల పరిమితుల కారణంగా, ఈ విభాగం వివరంగా వివరించబడదు. దయచేసి సంబంధిత కంటెంట్‌ని చూడండి.

మేము DS18B20ని విజయవంతంగా వర్తింపజేసాము “గృహ తాపన స్నానం” మేము అభివృద్ధి చేసిన నియంత్రణ వ్యవస్థ. దీని వేగవంతమైన మార్పిడి వేగం, అధిక మార్పిడి ఖచ్చితత్వం, మరియు మైక్రోప్రాసెసర్‌తో సరళమైన ఇంటర్‌ఫేస్ హార్డ్‌వేర్ డిజైన్ పనికి గొప్ప సౌలభ్యాన్ని తెచ్చిపెట్టింది, ఖర్చులను సమర్థవంతంగా తగ్గించడం మరియు అభివృద్ధి చక్రాలను తగ్గించడం.