ڈیجیٹل درجہ حرارت سینسر DS18B20 کے درجہ حرارت کی پیمائش کے فنکشن کا ڈیزائن

DS18B20 1 تار ڈیجیٹل درجہ حرارت سینسر ہے جو ڈلاس کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے, 3 پن سے 92 چھوٹے پیکیج کے ساتھ. درجہ حرارت کی پیمائش کی حد -55 ℃ ~+125 ℃ ہے, اور اسے 9 بٹ ~ 12 بٹ A/D تبادلوں کی درستگی پر پروگرام کیا جاسکتا ہے. درجہ حرارت کی پیمائش کی قرارداد 0.0625 ℃ تک پہنچ سکتی ہے, اور ماپا درجہ حرارت سائن توسیع کے ساتھ 16 بٹ ڈیجیٹل مقدار کی شکل میں سیریللی آؤٹ پٹ ہے. اس کی ورکنگ پاور سپلائی کو دور دراز کے آخر میں متعارف کرایا جاسکتا ہے یا پرجیوی بجلی کی فراہمی کے ذریعہ تیار کیا جاسکتا ہے. متعدد DS18B20s متوازی طور پر منسلک ہوسکتے ہیں 3 یا 2 لائنیں. سی پی یو کو بہت سے DS18B20s کے ساتھ بات چیت کرنے کے لئے صرف ایک پورٹ لائن کی ضرورت ہے, مائکرو پروسیسر کی کم بندرگاہوں پر قبضہ کرنا, جو بہت سارے لیڈز اور منطق سرکٹس کو بچا سکتا ہے. مذکورہ بالا خصوصیات DS18B20 کو لمبی دوری کے ملٹی پوائنٹ درجہ حرارت کا پتہ لگانے کے نظام کے ل very بہت موزوں بناتی ہیں.

ڈیجیٹل درجہ حرارت سینسر DS18B20 کے درجہ حرارت کی پیمائش کا فنکشن

2. DS18B20 DS18B20 سرکٹ ڈایاگرام کی داخلی ڈھانچہ
DS18B20 کی داخلی ڈھانچہ کو اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے 1, جو بنیادی طور پر پر مشتمل ہے 4 حصے: 64-بٹ روم, درجہ حرارت کا سینسر, غیر مستحکم درجہ حرارت کا الارم TH اور TL کو متحرک کرتا ہے, اور کنفیگریشن رجسٹر. DS18B20 کے پن کا انتظام اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے 2. ڈی کیو ڈیجیٹل سگنل ان پٹ/آؤٹ پٹ ٹرمینل ہے; جی این ڈی پاور گراؤنڈ ہے; وی ڈی ڈی بیرونی بجلی کی فراہمی کے ان پٹ ٹرمینل ہے (پرجیوی پاور وائرنگ موڈ میں گراؤنڈ, اعداد و شمار دیکھیں 4).

ROM میں 64 بٹ سیریل نمبر فیکٹری چھوڑنے سے پہلے فوٹو گرا ہوا ہے. اسے DS18B20 کے ایڈریس تسلسل کوڈ کے طور پر سمجھا جاسکتا ہے. ہر DS18B20 کی 64 بٹ سیریل نمبر مختلف ہے. چکرو فالتو پن چیک کوڈ (CRC = x8 ＋ x5 ＋ x4 ＋ 1) 64 بٹ ROM کا اہتمام کیا گیا ہے. ROM کا کردار ہر DS18B20 کو مختلف بنانا ہے, تاکہ متعدد DS18B20s کو ایک بس سے منسلک کیا جاسکے.

DS18B20 چپ کی اندرونی ڈھانچہ

اعداد و شمار 1, DS18B20 کی داخلی ڈھانچہ

DS18B20 میں درجہ حرارت کا سینسر درجہ حرارت کی پیمائش کو مکمل کرتا ہے, جو 16 بٹ سائن میں توسیع شدہ بائنری تکمیل پڑھنے کی شکل میں فراہم کی گئی ہے, 0.0625 ℃/LSB کی شکل میں اظہار کیا, جہاں ایس سائن بٹ ہے. مثال کے طور پر, +125 ℃ کا ڈیجیٹل آؤٹ پٹ 07d0h ہے, +25.0625 of کا ڈیجیٹل آؤٹ پٹ 0191H ہے, -25.0625 of کا ڈیجیٹل آؤٹ پٹ FF6FH ہے, اور -55 of کا ڈیجیٹل آؤٹ پٹ FC90H ہے.

23
22
21
20
2－1
2－2
2－3
2－4

درجہ حرارت کی قیمت کم بائٹ
MSBLSB
s
s
s
s
s
22
25
24

درجہ حرارت کی قیمت زیادہ بائٹ
اعلی اور کم درجہ حرارت کا الارم TH اور TL کو متحرک کرتا ہے, اور کنفیگریشن رجسٹر EEPROM کے ایک بائٹ پر مشتمل ہے. میموری فنکشن کمانڈ کو TH کو لکھنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے, tl, یا کنفیگریشن رجسٹر. کنفیگریشن رجسٹر کی شکل مندرجہ ذیل ہے:

0
R1
R0
1
1
1
1
1
MSBLSB

R1 اور R0 درجہ حرارت کی تبدیلی کے ل precive صحت ​​سے متعلق ہندسوں کی تعداد کا تعین کریں: r1r0 = “00”, 9-تھوڑا سا صحت سے متعلق, زیادہ سے زیادہ تبادلوں کا وقت 93.75ms ہے; r1r0 = “01”, 10-تھوڑا سا صحت سے متعلق, زیادہ سے زیادہ تبادلوں کا وقت 187.5ms ہے. r1r0 = “10”, 11-تھوڑا سا صحت سے متعلق, زیادہ سے زیادہ تبادلوں کا وقت 375ms ہے. r1r0 = “11”, 12-تھوڑا سا صحت سے متعلق, زیادہ سے زیادہ تبادلوں کا وقت 750ms ہے. جب پروگرام نہیں ہوتا ہے تو پہلے سے طے شدہ 12 بٹ صحت سے متعلق ہوتا ہے.

تیز رفتار رجسٹر 9 بائٹ میموری ہے. پہلے دو بائٹس میں پیمائش شدہ درجہ حرارت کی ڈیجیٹل معلومات ہوتی ہے; تیسرا, 4ویں, اور 5 ویں بائٹس Th کی عارضی کاپیاں ہیں, tl, اور کنفیگریشن رجسٹر, بالترتیب, اور جب بھی پاور آن ری سیٹ ہوتا ہے تو تازہ دم ہوتا ہے; 6 ویں, 7ویں, اور آٹھویں بائٹس کو استعمال نہیں کیا جاتا ہے اور تمام منطق 1s کی نمائندگی کی جاتی ہے; 9 واں بائٹ پچھلے تمام کا CRC کوڈ پڑھتا ہے 8 بائٹس, جس کا استعمال درست مواصلات کو یقینی بنانے کے لئے کیا جاسکتا ہے.

3. DS18B20 ورکنگ تسلسل
DS18B20 کا پہلا لائن ورکنگ پروٹوکول بہاؤ ہے: ابتدا → ROM آپریشن انسٹرکشن → میموری آپریشن کی ہدایت → ڈیٹا ٹرانسمیشن. اس کے کام کرنے والے تسلسل میں ابتدا کی ترتیب بھی شامل ہے, ترتیب لکھیں اور ترتیب پڑھیں, جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے 3 (a) (بی) (c).

(a) ابتدائی ترتیب
(c) تسلسل پڑھیں

DS18B20 اور مائکرو پروسیسر کا عام کنکشن سرکٹ ڈایاگرام

اعداد و شمار 3, DS18B20 ورکنگ تسلسل ڈایاگرام

4. DS18B20 اور سنگل چپ مائکرو کمپیوٹر کا عام انٹرفیس ڈیزائن
اعداد و شمار 4 DS18B20 اور مائکرو پروسیسر کے مابین مخصوص کنکشن کو اپنی طرف متوجہ کرنے کے لئے مثال کے طور پر MCS-51 سیریز سنگل چپ مائکرو کمپیوٹر لیتا ہے۔. اعداد و شمار میں 4 (a), DS18B20 پرجیوی بجلی کی فراہمی کے موڈ کو اپناتا ہے, اور اس کے وی ڈی ڈی اور جی این ڈی ٹرمینلز کو گراؤنڈ کیا گیا ہے. اعداد و شمار میں 4 (بی), DS18B20 بیرونی بجلی کی فراہمی کے موڈ کو اپناتا ہے, اور اس کا VDD ٹرمینل 3V ~ 5.5V بجلی کی فراہمی سے چلتا ہے.

a) پرجیوی بجلی کی فراہمی کا ورکنگ موڈ
(بی) بیرونی بجلی کی فراہمی کا ورکنگ موڈ

DS18B20 ورکنگ ٹائمنگ ڈایاگرام

اعداد و شمار 4 DS18B20 اور مائکرو پروسیسر کا عام کنکشن ڈایاگرام

یہ فرض کرتے ہوئے کہ سنگل چپ مائکرو کمپیوٹر سسٹم کے ذریعہ استعمال ہونے والی کرسٹل فریکوئنسی 12 میگا ہرٹز ہے, ابتدائی وقت کے مطابق تین سبروٹائن لکھے گئے ہیں, وقت لکھیں اور DS18B20 کا وقت پڑھیں: init شروع کرنے والا سبروٹائن ہے; لکھنا لکھنا ہے (کمانڈ یا ڈیٹا) سبروٹائن; پڑھیں ڈیٹا سبروٹائن پڑھیں. تمام ڈیٹا پڑھنے اور لکھنا سب سے کم سے شروع ہوتا ہے.

تاریخ کیو پی 1.0
……
init:کلرییا
ini10:Setbdat
Movr2 ، ＃ 200
ini11:Clrdat
DJNZR2 ، INI11; میزبان 3μs × 200 = 600μs کے لئے ری سیٹ پلس بھیجتا ہے
Setbdat; میزبان بس جاری کرتا ہے, اور پورٹ لائن کو ان پٹ میں تبدیل کردیا گیا ہے
Movr2 ، ＃ 30
in12:DJNZR2 ، INI12; DS18B20 2μs × 30 = 60μs کا انتظار کرتا ہے
clrc
ORLC,وہ; DS18B20 ڈیٹا لائن کم ہے (نبض موجود ہے)?
jcini10; DS18B20 تیار نہیں ہے, دوبارہ شروع کریں
Movr6, #80
ini13: ORLC, وہ
jcini14; DS18B20 ڈیٹا لائن اونچی ہے, ابتدا کامیاب ہے
djnzr6, ini13; ڈیٹا لائن نچلی سطح 3μs × تک جاری رہ سکتی ہے 80 = 240μs
سمپینی 10; ابتدا ناکام ہوگئی, دوبارہ شروع کریں
ini14: Movr2, #240
In15: djnzr2, ini15; DS18B20 کم از کم 2μs × کے لئے جواب دیتا ہے 240 = 48 0μs
ret

；－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
لکھیں:کلرییا
موو آر 3 ، ＃ 8；لوپ 8 اوقات, ایک بائٹ لکھیں
WR11:Setbdat
Movr4 ، ＃ 8
آر آر سی اے；ایک سے سائ تک تھوڑا سا چالیں لکھیں
Clrdat
WR12:DJNZR4 ، WR12
；16 نہیں انتظار کریں
مووڈٹ,c；کمانڈ ورڈ DS18B20 بٹ کو تھوڑا سا بھیجا جاتا ہے
Movr4 ، ＃ 20
WR13:DJNZR4 ، WR1 3
; اس بات کو یقینی بنائیں کہ تحریری عمل 60μs تک جاری رہتا ہے
DJNZR3 ، WR11
; بائٹ بھیجنے سے پہلے جاری رکھیں
Setbdat
ret

;－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
پڑھیں:کلرییا
Movr6 ، ＃ 8; لوپ 8 اوقات, ایک بائٹ پڑھیں
RD11:Clrdat
Movr4 ، ＃ 4
NOP; نچلی سطح 2μs تک رہتی ہے
Setbdat; پورٹ لائن کو ان پٹ پر سیٹ کریں
RD12:DJNZR4 ، RD12
; 8μs کا انتظار کریں
مووی,ٹی سے
；میزبان DS18B20 بٹ کے اعداد و شمار کو تھوڑا سا پڑھتا ہے
آر آر سی اے；پڑھنے کا ڈیٹا a میں منتقل کردیا گیا ہے
Movr5 ، ＃ 30
RD13:DJNZR5 ، RD13
；اس بات کو یقینی بنائیں کہ پڑھنے کا عمل 60μs تک جاری رہتا ہے
DJNZR6 ، RD11
；ڈیٹا کا ایک بائٹ پڑھنے کے بعد, اسے ایک میں اسٹور کریں
Setbdat
ret
；－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
درجہ حرارت کی تبدیلی کو مکمل کرنے کے لئے میزبان کو DS18B20 پر قابو پانے کے لئے تین اقدامات سے گزرنا ہوگا: ابتدا, ROM آپریشن ہدایات, اور میموری آپریشن ہدایات. درجہ حرارت کے تبادلوں کی قیمت کو پڑھنے سے پہلے DS18B20 کو تبادلوں کا آغاز کرنا شروع کرنا ہوگا. یہ فرض کرتے ہوئے کہ صرف ایک چپ ایک لائن سے منسلک ہے, پہلے سے طے شدہ 12 بٹ تبادلوں کی درستگی استعمال کی جاتی ہے, اور بیرونی بجلی کی فراہمی استعمال کی جاتی ہے, تبادلوں کو مکمل کرنے اور درجہ حرارت کی قیمت کو پڑھنے کے لئے ایک سبروٹائن گیٹ ڈبلیو ڈی لکھا جاسکتا ہے.

تحفے میں:lcallinit
منتقل,cch 0cch
lcallwrit; اسکیپ روم کمانڈ بھیجیں
منتقل,＃ 44h
lcallwrit; اسٹارٹ تبادلوں کی کمانڈ بھیجیں
lcallinit
منتقل,cch 0cch; اسکیپ روم کمانڈ بھیجیں
lcallwrit
منتقل,be 0 بیہ; میموری کمانڈ پڑھیں
lcallwrit
lcallread
موو ڈبلیو ڈی ایل ایس بی,a
; درجہ حرارت کی قیمت کا کم بائٹ WDLSB پر بھیجیں
lcallread
موو ڈبلیو ڈی ایم ایس بی,a
; WDMSB کو درجہ حرارت کی قیمت کا اعلی بائٹ بھیجیں
ret
……

درجہ حرارت کی قیمت کا اعلی بائٹ سبروٹین گیٹ ڈبلیو ڈی کے ذریعہ پڑھا گیا WDMSB یونٹ کو بھیجا جاتا ہے, اور کم بائٹ WDLSB یونٹ کو بھیجا جاتا ہے. پھر درجہ حرارت کی قیمت بائٹ اور اس کے سائن بٹ کی نمائندگی کی شکل کے مطابق, درجہ حرارت کی اصل قیمت سادہ تبدیلی کے ذریعے حاصل کی جاسکتی ہے.

اگر ایک سے زیادہ DS18B20 ایک لائن پر جڑے ہوئے ہیں, پرجیوی بجلی کی فراہمی کا کنکشن موڈ اپنایا گیا ہے, تبادلوں کی درستگی کی تشکیل, اعلی اور کم حد کا الارم, وغیرہ. ضروری ہے. پھر سبروٹین گیٹ ڈبلیو ڈی کی تحریر زیادہ پیچیدہ ہوگی. جگہ کی حدود کی وجہ سے, اس حصے کو تفصیل سے بیان نہیں کیا جائے گا. براہ کرم متعلقہ مواد سے رجوع کریں.

ہم نے DS18B20 کو کامیابی کے ساتھ استعمال کیا ہے “گھریلو حرارتی غسل” کنٹرول سسٹم جو ہم نے تیار کیا ہے. اس کی تیز رفتار تبادلوں کی رفتار, اعلی تبادلوں کی درستگی, اور مائکرو پروسیسر کے ساتھ سادہ انٹرفیس نے ہارڈ ویئر ڈیزائن کے کام میں بڑی سہولت لائی ہے, مؤثر طریقے سے اخراجات کو کم کرنا اور ترقیاتی چکروں کو مختصر کرنا.