Proteus仿真和8051单片机多点温度检测控制系统的开发(8)
在正常的情况下，测温分辨率为0.5°C，获取高分辨率的温度测量有以下方法：首先是对DS18B20提供读暂存器指令(BEH)，读0.5℃分辨率的温度测量，切断和检测结果中的最低有效位(LSB)，获取实际测量的温度整数TZ，然后使用BEH命令获得计数器计数的剩余值。还要考虑到整数部分的测量温度是以0.25°C、0.75°C为进位的关系，实际温度可以用以下公式：TS=(TZ－0.25℃) ＋(CD－CS)/CD。
3.3.5 DS18B20温度传感器与单片机的连接
DS18B20温度测量系统有一个简单的温度检测系统，测温精度高，连接方便等。DS18B20与单片机的硬件连接方式有：第一 VCC连接到一个外部电源，GND接地，输入/输出接口和单片机的输入/输出接口相连；第二利用寄生供电，UDD和GND接地。输入/输出接单片机的输入/输出接口。无论是哪种电源方式，输入/输出端口引脚必须连接到4.7k左右的上拉电阻。
1）DS18B20寄生电源供电方式：
如下图3.6（一）图所示是寄生供电模式，DS18B20是从单总线上吸收能量：当信号线DQ是高电平时把能量储存在内部的电容，当DQ是低电平时消耗它而工作。寄生电源方式有以下三个优点：
a）当测温距离较远时，就不需要本地供电。
b）在没有传统电源条件下，能够读取ROM。
c）电路比较简单，只需有一个输入/输出端口就能够实现温度的测量。
为了使DS18B20温度转换的精确性，输入/输出线必须保证提供足够能量，在温度转换过程中，每一个DS18B20在温度转换时电流将达到一定数值，当几个温度传感器接到同一个输入/输出线上多点温度检测时，此时依靠4.7k上拉电阻将无法提供足够的能量，会造成不能被转换为温度的问题或其他的错误。
因此，该电路只适应于一个单一的温度传感器的温度检测情况，不适用于电池供电系统。而且VCC必须确保在5V工作，当电源电压降低时，在寄生电源方式下获得的能量也减少了，也使得温度误差较大。
2）DS18B20寄生电源强上拉供电方式：
如下图3.6（二）所示是改进的寄生供电方式，为了使在动态转换周期得到足够的电流，在内存储器复制或温度转换时，可以使用MOSFET将输入/输出线直接拉到连接电源就可以提供足够的电流，当有复制到内存储器或启动温度转换命令之后，此时必须在10μS内将输入/输出线转换成强上拉方式。可以解决电流供应不强拉模式这个问题，因此也适用于多点温度控制，缺点就是要占用一个以上输入/输出端口线强上拉变换。
3）DS18B20外部电源供电方式：
如下图3.6（三）所示是在外部电源供电方式下，由VDD引脚接入DS18B20工作电源，VDD端用3～5．5V电源供电，此时的I/O线不需要强上拉，也不存在电源电流不足的问题，也可以保证转换精度，同时在总线上理论上可以挂接任意个DS18B20传感器，组成多点测温控制系统。注：在外部供电方式下，DS18B20的GND引脚不能够悬空，不然不能转换温度，读取的温度也总是85℃。
（一）外部电源供电方式（二）寄生电源供电方式（三）强上拉供电方式
图3.6 DS18B20与微处理器的典型连接图
3.3.6告警信号
该DS18B20进行温度转换之后，将测量的温度值来进行比较。如果T>TH或T<TH,设备内的报警标志置位，则报警搜索命令由主机响应。因此，它提供了温度检测和报警搜索。一旦温度超出上下限值，主机报警搜索命令可以识别报警器件和读取它的序列号，并不需要考虑到非报警装置。
3.3.7 DS18B20使用中注意事项
DS18B20虽然有很多优点比如测温系统简单、测温精度高、连接方便等，但在实际应用的过程中还需要注意以下几方面：