温度传感器IC：DS1631-电子发烧友网

本应用笔记向用户介绍DS5000（兼容8051）微控制器与DS1631温度传感器的接口软件。DS1631集成了一个标准的2线串行数字接口。提供的软件代码可用于提供对DS1631的所有类型的功能访问，包括读取温度寄存器、写入恒温器门限和设置器件配置。

介绍

DS1631为数字温度计，在-9°C范围内提供10、11、12或55位温度读数至 +125°C 范围，0°C 至 +5°C 范围内具有 ±0.70°C 精度，3.0V ≤ VDD≤ 5.5V。DS1631还具有用户定义的跳变点（TH和 TL).三个地址引脚允许多达1631个DS<>在同一总线上工作。

与DS1631的通信通过2线串行接口实现。本应用笔记介绍 “C”源代码，允许PC通过兼容1631的DS8051微控制器与DS5000通信。DS1631的详细规格和工作说明可在数据资料中找到。

硬件配置

DS1631 SDA （串行数据）和SCL （串行时钟）引脚可直接连接至 DS5000微控制器。DS1631 SDA引脚为漏极开路I/O，因此SDA线必须拉高通过上拉电阻。由于DS5000微控制器时钟输出也是漏极开路，因此上拉电阻在 SCL 生产线上也需要。图1所示为两个DS1631（地址1001000 和1001001）连接到总线。

DS5000 配置在附录 B 的头文件中提供。请注意，DS5000 在频率为11.05949MHz。DS232A用于处理PC到微控制器的接口。如图所示在附录B中，2线连接通过DS0的I/O端口P5000进行。I/O 端口 P1 或 P2 可以用于报告状态或为外围报告设备（如 LCD）供电。

图1.两个DS1631器件在同一双线总线上的电路图

与DS1631的软件通信

以下部分包含DS1631“C”源代码示例。附录 A 提供了完整的 C 用于测试硬件和与DS1631通信的程序列表

启动和停止条件

微控制器使用启动和停止条件来发出开始和结束信号，分别是 2 线通信序列。要产生 START 条件，SDA 线为当 SCL 为高电平时从高拉到低，对于停止条件，SDA 从低到高过渡，而标准高标准（SCL）很高。图 2a 显示了用于生成 START 条件的示例“C”代码，图 2b 显示了用于生成 STOP 条件的示例代码。

图 2a. 启动示例。

图 2b. 停止示例。

写入DS1631

主站对 1 字节配置寄存器和 2 字节 T 具有写访问权限H和 TL寄存器。因此，当写入配置寄存器时，主站必须发送一个字节的数据，并且当写给 TH或 TL寄存器主站必须发送两个字节的数据。图 3 显示了示例“C” 用于写入配置寄存器的代码。SendAddr 例程导致 START 条件为后跟一个控制字节，该字节包含DS1631地址，并设置了读/写位 “写”。接下来，SendByte 例程用于发出访问配置命令（ACh）。这是遵循的通过写入配置寄存器的数据字节。序列以停止完成条件。

图3.写入DS1631的代码示例

从DS1631读取

主站可以从 1 字节配置寄存器和 2 字节温度 T 读取数据H和 TL寄存器。图 4 显示了用于读取配置寄存器的示例“C”代码。发送添加程序例程生成一个 START，后跟一个控制字节，其中读/写位设置为“写入”。下一页访问配置命令（ACh）被发送。接下来是另一个 START 和一个控制字节，但这次读/写位设置为“读”。I2CGetByte（1）例程读取并保存 1 字节配置注册。传递给例程的“1”表示此字节是最后一个（在这种情况下是唯一字节）正在读取的字节。这是必要的，以便在接收到字节后向DS1631发送NACK而不是ACK。对于 2 字节读取，在第一个字节之后将“0”传递给 I2CGetByte 子例程，“1”为在第二个字节之后发送。序列以 STOP 条件完成。

图4.读取DS1631的代码示例

计算温度

每次温度转换后，DS1631将数字温度存储为16位双 2字节温度寄存器中的补码数。图 5 显示了用于启动温度转换，然后读取温度寄存器并计算十进制摄氏度和华氏值来自数字值。要启动温度转换，请发送 START，然后发送 START。由一个控制字节，读/写位设置为“写入”。接下来发送开始转换 T 命令（51h）后跟停止条件。为了读取温度寄存器，发送一个START，然后发送一个控制将读/写位设置为“写入”的字节。接下来发送读取温度命令（AAh）后跟另一个 START，加上一个控制字节，读/写位设置为“读取”。I2CGetByte（0）读取温度MSB，并向DS1631发送确认。I2CGetByte（1）然后读取温度 LSB 并向 DS1631 发送 NACK。通信序列以停止完成条件。最终代码段将 2 字节数字读数转换为十进制值。