Интегральные цифровые термодатчики в схемах на МК

May 7, 2011 by admin Комментировать »

Интегральные цифровые термодатчики подобны своим аналоговым собратьям, но только общаются они с внешним миром при помощи логических сигналов, а не постоянного напряжения. Преимущество цифрового способа обработки данных заключается в отсутствии помех, которые могут наводиться извне на аналоговую линию связи. Кроме того, в цифровом датчике можно оперативно перестраивать режимы, разрядность, точность. В некоторых моделях имеются функции предварительной фильтрации, обработки и запоминания результатов.

Для связи с МК обычно используют одно-, двух- или трёхпроводные цифровые интерфейсы. Информация о температуре передаётся в виде последовательности байтов, считываемых из внутренних регистров микросхемы.

В конце 1980-х годов законодателем моды в изготовлении интегральных цифровых термодатчиков стала фирма Dallas Semiconductor (ныне Maxim/Dallas). Её специалисты первыми догадались объединить в одном кристалле аналоговый термочувствительный элемент и цифровую логику интерфейсов PC, SPI, l-Wire. В итоге получились хорошие параметры измерения при относительно низкой стоимости: абсолютная точность ±0.5°С в узком (—10…+85°С) и ±2°С в широком (—55…+ 125°С) диапазоне температур; оцифровка производится на выбор с 9- или 12-битным разрешением, напряжение питания +2.7…+5.5 В.

Примеры подключения интегральных цифровых термодатчиков DS1621, DS 18×20, DS1821 (фирма Maxim/Dallas) к М К показаны на Рис. ЗЛО, а…и.

Рис. 3.70. Схемы подключения интегральных цифровых термодатчиков к МК {начало)’.

а)       термодатчик DAI соединяется с МК по двухпроводному интерфейсу связи, совместимому с PC. Тактовая частота сигнала SCL допускается в пределах 0…400 кГц;

б)        однопроводной интерфейс связи 1-Wire. Цепочка /?/, С/ фильтрует помехи по питанию, резистор R3 нагрузочный, элементы R2, VDI, KZ)2защищают МК от наводок при большом удалении термодатчика DAI. В лабораторных (домащних) условиях защиту часто не ставят. Замена микросхемы DAI — DS18B20, PS18S20. Время между замерами должно быть больше 750 мс;

в)        питание термодатчика DAI от выходной линии порта МК. Это допускается, поскольку ток потребления DAI низкий и составляет I мкА … 1.5 мА;

г)        подк/почение нескольких термодатчиков к одной общей шине. Их разделение проводится по уникальным 64-битным серийным номерам, зашитым в ПЗУ DA l…DAn\

д)        фантомное питание термодатчика DAI через внутренний диод по цепи DATA. Для микросхемы с надписью «-PAR» этот режим является штатным. Однако при большом удалении DA / от МК помехоустойчивость всё-таки хуже, чем при обычном (не фантомном) питании;

 

 

Рис. 3.70. Схемы подключения интегральных цифровых термодатчиков к МК {окончание):

е)  фантомное питание термодатчика DA1 через внешнюю накопительную цепочку VD1, С1, а не через собственный внутренний диод. «Двухполюсное» включение эффективно при малых расстояниях между Z)/4/ и МК, иначе ухудшается помехоустойчивость;

ж)  транзисторы VT1, КГ2 обеспечивают «активную» нагрузку шины l-Wire, через которую объединяются в сеть микросхемы DAI…DAn. Это повышает крутизну фронтов сигналов и увеличивает допустимое число параллельно подключаемых термодатчиков;

з)  параллельное подключение нескольких температурных датчиков DAI..,DAn к одной шине PC. Каждому датчику аппаратно присваивается свой уникальйый номер в сети. Он определяется логическими уровнями на входах А0…А2 и учитывается при программном вызове от МК;

и)  микросхема DDI (фирма Maxim/Dallas) является специализированным конвертором интерфейсов 1-Wire и UART. Доступны фиксированные скорости 9.6; 19.2; 57.6; 115.2 Кбит/с. Если понадобится запрограммировать EEPROM микросхемы DDI, то вывод VPP физически отсоединяют от цепи +5 В и на него подают напряжение + 12 В от отдельного источника.

2 комментариев(ия)

  1. Georgiy says:

    что такое МК

  2. admin says:

    МК – микроконтроллер

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты