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0.1℃單總線溫度芯片 M1820 等升級替代 DS18B20 應用指南

2022-06-15
來源:工采網電子元件
關鍵詞: 芯片 DS18B20 寄存器

不少美信 DS18B20 用戶,想要用更高精度或更快讀溫速度的單總線溫度芯片進行應用 升級。敏源第 4 代高精度溫度芯片 M1820(TO92S 封裝)、M1601(SOT23 封裝)、 M601(DFN8 封裝)等,最高測溫精度±0.1℃,同時也有±0.5℃精度的產品。溫度芯片內 置 16 bit ADC,溫度轉換時間 10.5/5.5/4ms 可配置,客戶把原有 DS18B20 應用例程做如 下簡單修改即可:

1、溫度轉換時間 DS18B20 溫度轉換時間最快 500ms,M1820、M1601、M601 系列溫度轉換時間 10.5/5.5/4ms(默認出廠配置 10.5ms),配置方式見下:

ConvertTemp();

Delay_ms(11);//不同重復性下轉換時間不同,此處延時必須大于對應的轉換時間。

@brief 設置周期測量頻率和重復性

* @param mps 要設置的周期測量頻率(每秒測量次數(shù)),可能為下列其一

*@arg CFG_MPS_Single:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動一次溫度測量

*@arg CFG_MPS_Half:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動每秒 0.5 次重復測量

*@arg CFG_MPS_1:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動每秒 1 次重復測量

*@arg CFG_MPS_2:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動每秒 2 次重復測量

*@arg CFG_MPS_4:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動每秒 4 次重復測量

*@arg CFG_MPS_10:每執(zhí)行 ConvertTemp 一次,啟動每秒 10 次重復測量

* @param repeatability:要設置的重復性值,可能為下列其一

*@arg CFG_Repeatbility_Low:設置低重復性,轉換時間 4ms

*@arg CFG_Repeatbility_Medium:設置中重復性,轉換時間 5.5ms

*@arg CFG_Repeatbility_High:設置高重復性,轉換時間 10.5ms

* @retval 無

bool OW_SetConfig(uint8_t mps, uint8_t repeatability)

{ uint8_t scrb[sizeof(M1820_SCRATCHPAD_READ)];

M1820_SCRATCHPAD_READ *scr = (M1820_SCRATCHPAD_READ *) scrb;

讀 9 個字節(jié)。第 7 字節(jié)是系統(tǒng)配置寄存器,第 8 字節(jié)是系統(tǒng)狀態(tài)寄存器。最后字節(jié)是 前 8 個的校驗和 CRC if(OW_M1820_ReadScratchpad_SkipRom(scrb) == FALSE)

{ return FALSE; 讀暫存器組水平 }

計算接收的前 8 個字節(jié)的校驗和,并與接收的第 9 個 CRC 字節(jié)比較。

if(scrb[8] ?。?MY_OW_CRC8(scrb, 8))

{ return FALSE; CRC 驗證未通過 }

scr->Cfg &= ~CFG_Repeatbility_Mask;

scr->Cfg |= repeatability;

scr->Cfg &= ~CFG_MPS_Mask;

scr->Cfg |= mps;

OW_M1820_WriteScratchpad_SkipRom(scrb+4);

return TRUE; }

2、溫度寄存器

DS18B20 分辨率 9-12bit ADC,M1820、M1601、M601 系列為 16bit ADC,溫度 寄存器格式不同,計算公式也不同,修改如下:

float M1820_OutputtoTemp(int16_t out)

{ return ((float)out/256.0 + 40.0); }

3、睡眠模式

M1820、M601、M1601 系列進入睡眠時,需要把 Scratchpad 寄存器的 9 個字節(jié)全 部讀完,無需發(fā)送發(fā)送指令,讀取函數(shù)按如下進行修改:

bool ReadTempWaiting_SkipRom(uint16_t *iTemp)

{ uint8_t scrb[sizeof(MY18E20_SCRATCHPAD_READ)];

MY18E20_SCRATCHPAD_READ *scr = (MY18E20_SCRATCHPAD_READ *) scrb; 讀 9 個字節(jié)。前兩個是溫度轉換結果,最后字節(jié)是前 8 個的校驗和--CRC。 if(MY18E20_ReadScratchpad_SkipRom(scrb) == FALSE)

{ return FALSE; 讀寄存器失敗 }

計算接收的前 8 個字節(jié)的校驗和,并與接收的第 9 個 CRC 字節(jié)比較。 if(scrb[8] != MY_OW_CRC8(scrb, 8))

{ return FALSE; CRC 驗證未通過 }

將溫度測量結果的兩個字節(jié)合成為 16 位字。 *iTemp=(uint16_t)scr->T_msb<<8 | scr->T_lsb; return TRUE; }

4、暫存器

使用 M1820、M1601、M601 系列時,暫存器配置只需按芯片手冊定義進行修訂即 可。

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與 DS18B20 相比,M1820、M1601、M601 系列除了更高精 度外,還具有更寬電壓范圍(1.8~5.5V)、更低功耗(測溫平均電 流 5μA@3.3V,1Hz)、溫度一致性好、測溫分辨率高等優(yōu)點。

選型可參見下表。

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