摘　要：介绍单线数字温度传感器DS1820的特性及工作原理，给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例，以及由DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。 

关键词： 单线制（1-Wire） 时隙 A/D变换 

美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS182,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。由于每片DS1820含有*的硅串行数所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单线接口）。读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。 

本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。 

1 DS1820的特性 

·单线接口：仅需一根口线与MCU连接 
·无需外围元件 
·由总线提供电源 
·测温范围为-55℃～75℃，精度为0.5℃ 
·九位温度读数 
·A/D变换时间为200ms 
·用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的 
·报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限 

2 DS1820引脚及功能 

DS1820的引脚见图1（PR35封装）。

GND：地； 
DQ：数据输入／输出脚（单线接口，可作寄生供电）； 
VDD：电源电压。 
3 DS1820的工作原理 

DS1820的内部结构如图２所示。由图２可知，DS1820由三个主要数字器件组成：

① 64bit闪速ROM；②温度传感器；③非易失性温度报警触发器TH和TL。64bit闪速ROM的结构如下：

它既可寄生供电也可由外部５Ｖ电源供电。在寄生供电情况下，当总线为高电平时，DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上当总线为低电平时，由电容向DS1820供电。 

DS1820的测温原理：内部计数器对一个受温度影响的振荡器的脉冲计数，低温时振荡器的脉冲可以通过门电路，而当到达某一设置高温时振荡器的脉冲无法通过门电路。计数器设置为-55℃时的值，如果计数器到达0之前，门电路未关闭，则温度寄存器的值将增加，这表示当前温度高于-55℃。同时，计数器复位在当前温度值上，电路对振荡器的温度系数进行补偿，计数器重新开始计数直到回零。如果门电路仍然未关闭，则重复以上过程。温度表示值为9bit，高位为符号位。 

对DS1820的使用，多采用单片机实现数据采集。处理时，将DS1820信号线与单片机一位口线相连，单片机可挂接多片DS1820，从而实现多点温度检测系统。 

系统对DS1820的操作以ROM命令和存储器命令形式出现。 

3.1 ROM命令代码及其含义 

·READROM命令代码［33H］：如果只有一片DS1820，可用此命令读出其序列号，若在线DS1820多于一个，将发生冲突。 
·MATCHROM命令代码［55H］：多个DS1820在线时，可用此命令匹配一个给定序列号的DS1820，此后的命令就针对该DS1820。 
·SKIPROM命令代码［CCH］：此命令执行后的存储器操作将针对在线的所有DS1820。 
·SEARCHRDH命令代码［F0H］：用以读出在线的DS1820的序列号。 
·ALARMSEARCH命令代码［ECH］：当温度值高于TH或低于TL中的数值时，此命令可以读出报警的DS1820。 

3.2 存储器操作命令代码及其含义 

· WRITESCRATCHPAD命令代码［4EH］：写两个字节的数据到温度寄存器。 
· READSCRATCHPAD命令代码[BEH]：读取温度寄存器的温度值。 
·COPYSCRATCHPAD命令代码［48H］：将温度寄存器的数值拷贝到EERAM中，保证温度值不丢失。 
·CONVERT命令代码［44H］：启动在线DS1280做温度A/D转换。 
·RECALL EE命令代码［B8H］：将EERAM中的数值拷贝到温度寄存器中。 
·READPOWERSUPPLY命令代码［B4H］：在本命令送到DS1280之后的每一个读数据间隙，指出电源模式：“0”为寄生电源；“1”为外部电源。 

DS1820单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念。因此系统对DS1820的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS1820（发复位脉冲）→发ROM功能命令→发存储器操作命令