溫度傳感器及其與微處理器接口

其讀寫時序主要有復位、讀時間片和寫時間片三種時序操作。芯片本身帶有命令集和存儲器，微處理器通過發(fā)出控制命令，對芯片存儲器進行讀寫，完成溫度測量。芯片電源也可由微處理器的一個I/O口提供。微處理器在讀寫DS1820前先使其復位，檢測到其應答信號后，微處理器發(fā)ROM操作命令，然后再發(fā)控制命令。多點溫度測量時，只需并聯多只DS1820并放在各測溫點上，在使用前對各個芯片進行ROM搜索并將各個芯片的序列號保存起來。以后對每個DS1820尋址時，只要發(fā)相應的序列號，然后再對其進行其它操作即可。與DS1820類似的芯片還有DS1822。

2.2 基于總線協(xié)議輸出的數字溫度傳感器
為了提高可靠性，方便使用，人們又設計了許多基于某種總線協(xié)議輸出的數字溫度傳感器。這種溫度傳感器一般有多根線輸出。輸出格式和時序嚴格遵守某種協(xié)議，適用于各種場合，尤其是遠端測量。常見的協(xié)議格式有SMBus協(xié)議、I2C協(xié)議等。

2.2.1 基于SMBus總線的溫度傳感器
MAXIM公司的MAX1617～1619系列都是采用SMBus串行接口的遠端溫度傳感器。MAX1619用來監(jiān)測PC機內CPU的溫度。它通過施加電流并測量正向結壓測量外部PN結(分立晶體管、ASIC或CPU內)的結溫，并通過SMBus二線串行接口將結果(8位精度)傳給微處理器。SMBus接口的兩根線分別是時鐘線和數據線，如圖7所示。

在使用中，軟件的編寫必須嚴格遵守SMBus協(xié)議的規(guī)范。MAX1619可同時本地測量自身封裝溫度，且具有風扇控制輸出；還可事先設定溫度門限，當溫度高于或低于該門限值時中斷微處理器。通過管腳編程，改變ADD0、ADD1的連接方式，可以選擇最多9個不同的SMBus地址，這樣可允許多個MAX1619連接在同一總線上而不致地址沖突。

2.2.2 基于I2C總線的溫度傳感器
AD公司的AD7416是具有I2C二線串行接口的低功耗數字溫度傳感器。它通過一個片內溫度傳感器精確測量環(huán)境溫度，然后經過10位A/D轉換串行輸出。它也具有預設溫度門限和中斷輸出功能。AD7416串行總線地址的最低3位是通過管腳編程選擇的，因此可以在一條總線上連接多達8個芯片。I2C的兩條線分別是時鐘線和雙向數據線。在使用中軟件的編寫要嚴格遵守I2C協(xié)議的格式和時序。
由于SMBus接口和I2C接口的相似性，AD公司的AD7414、AD7415的輸出同時兼容了這兩種接口，更大地方便了使用。

2.2.3 基于SPI接口的溫度傳感器
AD公司的AD7814是具有SPI串行接口的溫度傳感器。它可以與大多數微處理器及DSP配合使用。AD7814與8051系列微處理器的接口方式十分簡單，8051工作在串行接口方式０下，AD7814的管腳DOUT和SCLK分別接在8051的串行口P3．0與P3．1，DIN接地，CS由某一數據I/O口控制，如P1.0。要向AD7814寫入數據以完成某種特殊功能時，需使用DIN管腳，則可用8051的其它數據端口進行控制。

隨著信息產業(yè)化的到來，溫度傳感器尤其是半導體溫度傳感器也會因此得到進一步的發(fā)展。數字半導體溫度傳感器由于其廉價、精確、線性、低功耗、小型化等特點必將得到更大的發(fā)展。