數(shù)字溫度計和溫控器DS7505及其應(yīng)用

配置寄存器的FO與F1位用于設(shè)置溫控器的容錯能力，即規(guī)定所測溫度連續(xù)超過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時激活O．S．所需連續(xù)次數(shù)為1；F1FO=01時，所需次數(shù)為2；F1F0=10時，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8位寄存器，其中高6位置零，低2位(Pl和P0)用來設(shè)置訪問寄存器，如表5所示。對DS7505讀寫操作時必須先通過P1和P0設(shè)定要訪問的寄存器。一旦設(shè)定后不能對其更改。從溫度寄存器讀取數(shù)據(jù)時，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。但是當寄存器寫入時，每寫入一次(即便是向同一寄存器寫入)，寄存器指針都需要重新設(shè)定。上電時指針默認指向溫度寄存器，因此讀數(shù)溫度寄存器無需重新設(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)換值都與儲存在這兩個寄存器中的數(shù)值進行比較。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無關(guān)，此時這兩個寄存器可用做一般存儲器存儲數(shù)據(jù)。

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

總線上的每個從機都有一個可被尋址的7位地址(1O0l A2 Al A0)，其中A2、A1、AO可由用戶通過設(shè)定相應(yīng)引腳的電平進行選擇，這樣可允許多達8個DS7505掛接在同一總線。控制字節(jié)由主機發(fā)出，是由7位從機地址加上R/W位構(gòu)成，即l0Ol A2 Al A0 R／W。如果主機要由從機讀數(shù)據(jù)，則R/W=l，寫數(shù)據(jù)，則R/W=0。

4 DS7505在測溫系統(tǒng)中的應(yīng)用
圖4給出數(shù)字溫度計和溫控器DS7505與單片機STC89LE52結(jié)合構(gòu)成的測溫系統(tǒng)電路圖，可實現(xiàn)溫度測量和控制。在設(shè)計中，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效，且開始時，令繼電器處于斷開狀態(tài)，配置寄存器的TM=O，DS7505工作在比較模式下，通過編程設(shè)置門限溫度值，將采集的溫度數(shù)據(jù)與門限值相比較，當?shù)陀陂T限值時，0．S．位處于無效狀態(tài)，輸出高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，從而進行加熱；當采集的溫度值超過門限值且達到激活0．S．的條件時，O．S．位被激活，低電平有效，三極管(VQ1關(guān)斷)，繼電器斷開從而進行降溫。用繼電器控制加熱器的開關(guān)可以使被測物體的溫度保持在一定的溫度范圍內(nèi)，即構(gòu)成一個恒溫器，另外可設(shè)置相應(yīng)的時間實現(xiàn)對物體定時加熱，在到達規(guī)定時間后由蜂鳴器報警來通知，隨后可由按鍵來結(jié)束蜂鳴器報警。在設(shè)計中利用發(fā)光二級管(VQ2)作為指示燈，其點亮、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)一個二極管(VDl)，起保護作用。

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