Цель работы: изучение принципа действия цифрового датчика температуры DS1621+, ознакомление с его нормируемыми метрологическими характеристиками; изучение управления
датчиком DS1621+ с помощью 8-разрядного микроконтроллера
PIC18F4520; практическая реализация электрического цифрового термометра.
1. Методические указания
1.1. Цифровой датчик температуры DS1621+
Основные характеристики датчика DS1621+
Микросхема DS1621+ (рис. 1) представляет собой термометр
и термостат с цифровым вводом/выводом. Передача данных осуществляется посредством последовательного интерфейса I2C.
Микросхема имеет три адресных входа, что позволяет подключать до 8 таких датчиков к одной шине I2C одновременно [2].
Специальный вывод термостата Tout находится в активном
состоянии, когда температура микросхемы превышает определенную пользователем температуру TH. Вывод продолжает
оставаться в активном состоянии, пока температура датчика не
опустится ниже температуры TL, также назначаемой пользователем.
Рис. 1. Датчик температуры DS1621+
Это позволяет реализовать необходимый гистерезис. Программируемые пользователем настройки TH и TL сохраняются в
энергонезависимой памяти.
Основные характеристики цифрового датчика температуры
DS1621+ сведены в табл. 1. назначение выводов датчика описано в табл. 2.
Таблица 1
Характеристика цифрового датчика температуры
Параметр
диапазон измеряемых температур
Разрешение
Время преобразования температуры
Интерфейс передачи данных
Количество адресных входов
диапазон напряжения питания
значение
От –55 до +125 ?C
9 бит
1 с
I2C
3
От 2,7 до 5,5 В
Таблица 2
назначение выводов датчика температуры
номер название
Описание
1
2
3
4
5
6
7
8
SDA
SCL
TOUT
GND
A2
A1
A0
VDD
Вывод данных (шина I2C)
Вывод синхронизации (шина I2C)
Вывод термостата
Общий провод
Вывод для задания второго разряда адреса
Вывод для задания первого разряда адреса
Вывод для задания нулевого разряда адреса
Вывод питания
Схема измерения температуры датчика DS1621+
Функциональная схема DS1621+ показана на рис. 2. Измерение температуры осуществляется с помощью встроенного блока, не требующего никаких дополнительных компонентов. Его
структура приведена на рис. 3.
4
Рис. 2. Функциональная схема датчика температуры DS1621+
Рис. 3. Блок измерения температуры датчика DS1621+
5
Измерение температуры выполняется с помощью подсчета количества импульсов, которое поступает от генератора с низким
температурным коэффициентом в течение счетного периода,
определяемого генератором с высоким температурным коэффициентом.
Процедура температурного преобразования производится
следующим образом. В начальный момент в счетчик импульсов,
поступающих от генератора с низким температурным коэффициентом, записывается начальное значение,