寄生電源:
從電源的框圖中可以看出,電路從DQ和VDD為高電平時(shí)“偷取”能量,當(dāng)特定的時(shí)間和電壓適合時(shí),DQ可以給電路提供充足的能量。寄生電源的優(yōu)勢(shì)有二:無需提供遙遠(yuǎn)的電源;在缺少正常供電時(shí),可以讀取ROM.為了使芯片能夠精確的對(duì)溫度進(jìn)行轉(zhuǎn)換,當(dāng)轉(zhuǎn)換溫度時(shí)確保供電充足。值得重視的是,如果運(yùn)行電流到達(dá)1.5mA,由于5K的上拉電阻,DQ不能得到足夠的能量,這對(duì)單總線上連接多個(gè)芯片同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換是很不利的。這里有兩種方法確保溫度轉(zhuǎn)換時(shí)有足夠的能量,第一種方法是無論什么時(shí)候轉(zhuǎn)換溫度或者從EEPROM拷貝數(shù)據(jù)給DQ提供一個(gè)強(qiáng)上拉電阻,這種方法可以通過使用一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管上拉DQ線直接提供能量,如下圖所示:
在這里值得注意的是DQ線必須在發(fā)出命令10us內(nèi)完成上拉操作,當(dāng)使用這種模式的時(shí)候,確保VDD接地。
另外一種提供電流的方式是通過使用VDD引腳連接一個(gè)外部電源,如下圖所示,這樣連接的優(yōu)勢(shì)是DQ上不需要連接一個(gè)強(qiáng)上拉,并且總線控制主機(jī)不需要在溫度轉(zhuǎn)換的時(shí)候總保持高電平,這樣使得在轉(zhuǎn)換的時(shí)間內(nèi)單線上可以有其他的數(shù)據(jù)通過。此外,任何DS18B20的序列都可以掛在單線上,如果都需要使用外部電源,可以同時(shí)通過執(zhí)行“跳過ROM”和執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換命令來進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換,注意當(dāng)外部電源激活時(shí),GND必須接地。
在溫度達(dá)到100度時(shí),寄生電源的方式不推薦使用,因?yàn)樘峁┻^高的漏電電流使得正常通信不能維持。應(yīng)用這種高溫時(shí)強(qiáng)烈推薦VDD連接DS18B20。
環(huán)境有時(shí)候不知道控制主機(jī)知道哪里DS18B20芯片使用了寄生電源或者使用外部的VDD,這里可以通過電源信號(hào)來實(shí)現(xiàn),也是就總線控制主機(jī)通過發(fā)送“跳過ROM”命令,然后發(fā)送讀取的命令,然后讀取時(shí)間點(diǎn),此時(shí)如果芯片發(fā)送“0”回總線表示使用的是寄生電源方式,發(fā)送“1”表示通過VDD提供能量,如果主機(jī)收到“0”就知道必須在轉(zhuǎn)換溫度時(shí)給DQ提供強(qiáng)上拉,其他的存儲(chǔ)器控制命令可以參看命令協(xié)議中詳情。
操作:溫度測(cè)量
DS18B20的核心功能是指示數(shù)字的溫度傳感器,其方案可以由用戶設(shè)置(9,10,11,12位),默認(rèn)情況使用12位。這相當(dāng)于現(xiàn)實(shí)不同的精度。通過溫度轉(zhuǎn)換命令執(zhí)行操作后溫度數(shù)據(jù)被保存在16位高速緩存中,信號(hào)分為兩種不同的格式保存,通過執(zhí)行讀緩存的命令返回采集到的溫度。傳送時(shí)最低有效位LSB優(yōu)先,最高加權(quán)位包含了標(biāo)識(shí)溫度正負(fù)的“s”位。
左邊的圖描述了輸出數(shù)據(jù)的格式,在這里使用12bit,如果想設(shè)置為更低位解決方案,可以在空位處補(bǔ)零。如果采用華氏溫度顯示,則需要查找表或者是查找路徑。
操作:警示信號(hào)
溫度轉(zhuǎn)換完成后,溫度將和TH與TL進(jìn)行比較,如果不在這個(gè)范圍之內(nèi)則會(huì)返回一個(gè)警示標(biāo)志。允許多芯片同時(shí)并行驚醒溫度測(cè)量,如果某處芯片超出了此范圍,此芯片可以被辨別出并立即讀取沒有別警示的芯片。
64位激光ROM:
每一片芯片提供了一個(gè)特定的系列號(hào),前8位為DS18B20的家族系列,后面48位表征不同的芯片系列。在通過單線對(duì)芯片進(jìn)行配置后,放可以執(zhí)行下面的操作。