數(shù)字溫度計(jì)和溫控器DS7505及其應(yīng)用

配置寄存器的FO與F1位用于設(shè)置溫控器的容錯(cuò)能力，即規(guī)定所測(cè)溫度連續(xù)超過(guò)Tos或Thyst寄存器內(nèi)數(shù)值的次數(shù)，即激活0．S．的條件，F(xiàn)1F0=00時(shí)激活O．S．所需連續(xù)次數(shù)為1；F1FO=01時(shí)，所需次數(shù)為2；F1F0=10時(shí)，所需次數(shù)為4；FlF0=ll，所需次數(shù)為6。
2．3 寄存器指針
寄存器指針是一個(gè)8位寄存器，其中高6位置零，低2位(Pl和P0)用來(lái)設(shè)置訪問(wèn)寄存器，如表5所示。對(duì)DS7505讀寫(xiě)操作時(shí)必須先通過(guò)P1和P0設(shè)定要訪問(wèn)的寄存器。一旦設(shè)定后不能對(duì)其更改。從溫度寄存器讀取數(shù)據(jù)時(shí)，只需設(shè)定一次寄存器指針，只要不改變，數(shù)據(jù)將順序從寄存器讀出。但是當(dāng)寄存器寫(xiě)入時(shí)，每寫(xiě)入一次(即便是向同一寄存器寫(xiě)入)，寄存器指針都需要重新設(shè)定。上電時(shí)指針默認(rèn)指向溫度寄存器，因此讀數(shù)溫度寄存器無(wú)需重新設(shè)定指針。
2．4 Tos與Thyst寄存器
Tos和Thyst寄存器的數(shù)據(jù)格式與溫度寄存器相同。每次溫度轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)換值都與儲(chǔ)存在這兩個(gè)寄存器中的數(shù)值進(jìn)行比較。0．S．的輸出是根據(jù)DS7505的操作模式和比較器的結(jié)果進(jìn)行更新。在溫控器比較期間所使用的Tos和Thyst中的數(shù)值的位數(shù)與溫度數(shù)據(jù)讀取分辨率相同，如分辨率為9，則溫控比較器只使用Tos和Thyst的高9位。如未用DS7505的控溫能力，O．S．位的輸出就與Tos和Thyst無(wú)關(guān)，此時(shí)這兩個(gè)寄存器可用做一般存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 2線串行數(shù)據(jù)總線
DS7505通過(guò)串行時(shí)鐘信號(hào)(SCL)及串行數(shù)據(jù)信號(hào)(SDA)兩條2線串行數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信?？偩€上，主機(jī)(如單片機(jī))產(chǎn)生SCL信號(hào)并發(fā)送啟動(dòng)和停止命令。當(dāng)SDA和SCL都為高電平，總線處于空閑狀態(tài)。當(dāng)SCL保持為高且SDA產(chǎn)生一個(gè)由高到低的電平時(shí)，主機(jī)開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)；當(dāng)SCL保持為高而SDA由低變?yōu)楦邥r(shí)，主機(jī)停止數(shù)據(jù)傳送，總線回到空閑狀態(tài)。所有通信都是從MSB位開(kāi)始。接收設(shè)備(主或從機(jī))每接收一個(gè)字節(jié)，都將在SDA上產(chǎn)生一個(gè)低電平的確認(rèn)信號(hào)ACK，當(dāng)主機(jī)接收完最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)時(shí)，將發(fā)送高電平的非確認(rèn)信號(hào)NACK來(lái)暗示接收數(shù)據(jù)已結(jié)束。如圖3所示。

總線上的每個(gè)從機(jī)都有一個(gè)可被尋址的7位地址(1O0l A2 Al A0)，其中A2、A1、AO可由用戶通過(guò)設(shè)定相應(yīng)引腳的電平進(jìn)行選擇，這樣可允許多達(dá)8個(gè)DS7505掛接在同一總線?？刂谱止?jié)由主機(jī)發(fā)出，是由7位從機(jī)地址加上R/W位構(gòu)成，即l0Ol A2 Al A0 R／W。如果主機(jī)要由從機(jī)讀數(shù)據(jù)，則R/W=l，寫(xiě)數(shù)據(jù)，則R/W=0。

4 DS7505在測(cè)溫系統(tǒng)中的應(yīng)用
圖4給出數(shù)字溫度計(jì)和溫控器DS7505與單片機(jī)STC89LE52結(jié)合構(gòu)成的測(cè)溫系統(tǒng)電路圖，可實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量和控制。在設(shè)計(jì)中，設(shè)定配置寄存器的POL=0，即令O．S．低電平有效而高電平無(wú)效，且開(kāi)始時(shí)，令繼電器處于斷開(kāi)狀態(tài)，配置寄存器的TM=O，DS7505工作在比較模式下，通過(guò)編程設(shè)置門(mén)限溫度值，將采集的溫度數(shù)據(jù)與門(mén)限值相比較，當(dāng)?shù)陀陂T(mén)限值時(shí)，0．S．位處于無(wú)效狀態(tài)，輸出高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，從而進(jìn)行加熱；當(dāng)采集的溫度值超過(guò)門(mén)限值且達(dá)到激活0．S．的條件時(shí)，O．S．位被激活，低電平有效，三極管(VQ1關(guān)斷)，繼電器斷開(kāi)從而進(jìn)行降溫。用繼電器控制加熱器的開(kāi)關(guān)可以使被測(cè)物體的溫度保持在一定的溫度范圍內(nèi)，即構(gòu)成一個(gè)恒溫器，另外可設(shè)置相應(yīng)的時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)物體定時(shí)加熱，在到達(dá)規(guī)定時(shí)間后由蜂鳴器報(bào)警來(lái)通知，隨后可由按鍵來(lái)結(jié)束蜂鳴器報(bào)警。在設(shè)計(jì)中利用發(fā)光二級(jí)管(VQ2)作為指示燈，其點(diǎn)亮、熄滅表示加熱器的加熱狀態(tài)和降溫狀態(tài)。為了防止三極管VQl擊穿，在電路上并聯(lián)一個(gè)二極管(VDl)，起保護(hù)作用。

5 結(jié)語(yǔ)
DS7505是一種無(wú)需任何外部器件就能實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的數(shù)字溫控器,是擁有獨(dú)立溫控能力的器件。它體積小，編程簡(jiǎn)單，且精確度高，耗電低。在設(shè)計(jì)的溫度測(cè)量系統(tǒng)中選用了DS7505數(shù)字溫控器，實(shí)際應(yīng)用證明該器件使用簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高，并且不易受環(huán)境因素干擾，具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。