摘　要：介紹單線數字溫度傳感器DS1820的特性及工作原理，給出了DS1820與89C51單片機接口的應用實例，以及由DS1820組成溫度檢測系統的方法，并給出了對DS1820進行各種操作的軟件流程圖。 

關鍵詞： 單線制（1-Wire） 時隙 A/D變換 

美國DALLAS公司生產的單線數字溫度傳感器DS182,可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微機處理。由于每片DS1820含有*的硅串行數所以在一條總線上可掛接任意多個DS1820芯片。從DS1820讀出的信息或寫入DS1820的信息，僅需要一根口線（單線接口）。讀寫及溫度變換功率來源于數據總線，總線本身也可以向所掛接的DS1820供電，而無需額外電源。DS1820提供九位溫度讀數，構成多點溫度檢測系統而無需任何外圍硬件。 

本文給出了DS1820與89C51單片機接口的應用實例和DS1820組成溫度檢測系統的方法，并給出了對DS1820進行各種操作的軟件流程圖。 

1 DS1820的特性 

·單線接口：僅需一根口線與MCU連接 
·無需外圍元件 
·由總線提供電源 
·測溫范圍為-55℃～75℃，精度為0.5℃ 
·九位溫度讀數 
·A/D變換時間為200ms 
·用戶自設定溫度報警上下限，其值是非易失性的 
·報警搜索命令可識別哪片DS1820超溫度限 

2 DS1820引腳及功能 

DS1820的引腳見圖1（PR35封裝）。

GND：地； 
DQ：數據輸入／輸出腳（單線接口，可作寄生供電）； 
VDD：電源電壓。 
3 DS1820的工作原理 

DS1820的內部結構如圖２所示。由圖２可知，DS1820由三個主要數字器件組成：

① 64bit閃速ROM；②溫度傳感器；③非易失性溫度報警觸發器TH和TL。64bit閃速ROM的結構如下：

它既可寄生供電也可由外部５Ｖ電源供電。在寄生供電情況下，當總線為高電平時，DS1820從總線上獲得能量并儲存在內部電容上當總線為低電平時，由電容向DS1820供電。 

DS1820的測溫原理：內部計數器對一個受溫度影響的振蕩器的脈沖計數，低溫時振蕩器的脈沖可以通過門電路，而當到達某一設置高溫時振蕩器的脈沖無法通過門電路。計數器設置為-55℃時的值，如果計數器到達0之前，門電路未關閉，則溫度寄存器的值將增加，這表示當前溫度高于-55℃。同時，計數器復位在當前溫度值上，電路對振蕩器的溫度系數進行補償，計數器重新開始計數直到回零。如果門電路仍然未關閉，則重復以上過程。溫度表示值為9bit，高位為符號位。 

對DS1820的使用，多采用單片機實現數據采集。處理時，將DS1820信號線與單片機一位口線相連，單片機可掛接多片DS1820，從而實現多點溫度檢測系統。 

系統對DS1820的操作以ROM命令和存儲器命令形式出現。 

3.1 ROM命令代碼及其含義 

·READROM命令代碼［33H］：如果只有一片DS1820，可用此命令讀出其序列號，若在線DS1820多于一個，將發生沖突。 
·MATCHROM命令代碼［55H］：多個DS1820在線時，可用此命令匹配一個給定序列號的DS1820，此后的命令就針對該DS1820。 
·SKIPROM命令代碼［CCH］：此命令執行后的存儲器操作將針對在線的所有DS1820。 
·SEARCHRDH命令代碼［F0H］：用以讀出在線的DS1820的序列號。 
·ALARMSEARCH命令代碼［ECH］：當溫度值高于TH或低于TL中的數值時，此命令可以讀出報警的DS1820。 

3.2 存儲器操作命令代碼及其含義 

· WRITESCRATCHPAD命令代碼［4EH］：寫兩個字節的數據到溫度寄存器。 
· READSCRATCHPAD命令代碼[BEH]：讀取溫度寄存器的溫度值。 
·COPYSCRATCHPAD命令代碼［48H］：將溫度寄存器的數值拷貝到EERAM中，保證溫度值不丟失。 
·CONVERT命令代碼［44H］：啟動在線DS1280做溫度A/D轉換。 
·RECALL EE命令代碼［B8H］：將EERAM中的數值拷貝到溫度寄存器中。 
·READPOWERSUPPLY命令代碼［B4H］：在本命令送到DS1280之后的每一個讀數據間隙，指出電源模式：“0”為寄生電源；“1”為外部電源。 

DS1820單線通信功能是分時完成的，它有嚴格的時隙概念。因此系統對DS1820的各種操作必須按協議進行。操作協議為：初始化DS1820（發復位脈沖）→發ROM功能命令→發存儲器操作命令