DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635 常用 数字温度传感器DS1722原理及应用 摘要：在分析数字温度传感器DS1722的功能、特点、应用领域以及时序的基础上，设计了由传感器DS1722和单片机89C51构成的温度测量系统。实验证明：数字温度传感器DS1722在0℃～100℃测温范围内误差小于±0.5℃，且最远传输距离为5m。

关键词：数字温度传感器；DS1722；测温系统


一、前言

随着科学技术的不断进步与发展，温度传感器的种类日益繁多，应用逐渐广泛，并且开始由模拟式向着数字式、单总线式、双总线式和三总线式方向发展。而数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。其中，比较有代表性的数字温度传感器有DS1820、MAX6575、DS1722、MAX6635等。本文主要介绍了数字温度传感器DS1722的特性、使用方法以及它的时序等，并阐述了传感器DS1722和单片机89C51构成的温度测量系统。

二、DS1722的工作原理

1 、DS1722的主要特点

DS1722是一种低价位、低功耗的三总线式数字温度传感器，其主要特点如表1所示。

2、DS1722的内部结构

数字温度传感器DS1722有8管脚m-SOP封装和8管脚SOIC封装两种，其引脚排列如图1所示。它由四个主要部分组成：精密温度传感器、模数转换器、SPI/三线接口电子器件和数据寄存器，其内部结构如图2所示。

开始供电时，DS1722处于能量关闭状态，供电之后用户通过改变寄存器分辨率使其处于连续转换温度模式或者单一转换模式。在连续转换模式下，DS1722连续转换温度并将结果存于温度寄存器中，读温度寄存器中的内容不影响其温度转换；在单一转换模式，DS1722执行一次温度转换，结果存于温度寄存器中，然后回到关闭模式，这种转换模式适用于对温度敏感的应用场合。在应用中，用户可以通过程序设置分辨率寄存器来实现不同的温度分辨率，其分辨率有8位、9位、10位、11位或12位五种，对应温度分辨率分别为1.0℃、0.5℃、0.25℃、0.125℃或0.0625℃，温度转换结果的默认分辨率为9位。DS1722有摩托罗拉串行接口和标准三线接口两种通信接口，用户可以通过SERMODE管脚选择通信标准。

3、DS1722温度操作方法

传感器DS1722将温度转换成数字量后以二进制的补码格式存储于温度寄存器中，通过SPI或者三线接口，温度寄存器中地址01H和02H中的数据可以被读出。输出数据的地址如表2所示，输出数据的二进制形式与十六进制形式的关系如表3所示。在表3中，假定DS1722 配置为12位分辨率。数据通过数字接口连续传送，MSB（有效位）首先通过SPI传输，LSB（有效位）首先通过三线传输。

4、DS1722的工作程序

DS1722的所有的工作程序由SPI接口或者三总线通信接口通过选择状态寄存器位置适合的地址来完成。表4为 寄存器的地址表格，说明了DS1722两个寄存器（状态和温度）的地址。

1SHOT是单步温度转换位，SD是关闭断路位。如果SD位为“1”，则不进行连续温度转换，1SHOT位写入“1”时，DS1722执行一次温度转换并且把结果存在温度寄存器的地址位01h(LSB)和02h(MSB)中，完成温度转换后1SHOT自动清“0”。如果SD位是“0”，则进入连续转换模式，DS1722将连续执行温度转换并且将全部的结果存入温度寄存器中。虽然写到1SHOT位的数据被忽略，但是用户还是对这一位有读/写访问权限。如果把SD改为“1”，进行中的转换将继续进行直至完成并且存储结果，然后装置将进入低功率关闭模式。

传感器上电时默认1SHOT位为“0”。R0，R1，R2为温度分辨率位，如表5所示（x=任意值）。用户可以读写访问R2，R1和R0位，上电默认状态时R2=“0”，R1=“0”，R0=“1”（9位转换）。此时，通信口保持有效，用户对SD位有读/写访问权限，并且其默认值是“1”（关闭模式）。

三、DS1722测温系统设计

1、软件设计

传感器DS1722提供了两种串行接口模式，当模式选通管脚SERMODE接VDDD时选择SPI通信，当该管脚接地时选择标准三总线通信。

以三总线模式为例，温度测量系统硬件电路由数字温度传感器DS1722和单片机AT89C51及显示部分组成。用P1口作数据的输出端口，采集到的温度信号由单片机处理后送到P1口，经74LS47驱动送至七段码译码器显示。其电路框图如图3所示。

2、软件设计

软件的设计分为四个大部分：数据的采集部分、数据整数部分的转化部分、数据小数部分的转化部分、数据的显示部分。系统软件流程如图4所示。


四、测温结果及分析

在温度测量过程中，将传感器DS1722放入0℃冰水混合的容器中，逐渐给容器加热升温，用温度计观察容器中水温变化，并记录传感器经单片机89C51处理后的输出温度值，所得数据如表6所示。如果用公式“误差=实际温度—实测温度”来计算温度传感器DS1722的误差，那么实验数据表明：随着温度的升高，实验误差越来越大。误差随温度变化的曲线如图5所示。

从图5可以看出，传感器DS1722的温度误差与温度呈线性关系，产生温度误差的因素大概有以下几个方面：

（1）实验电路本身的因素；

（2）人为因素，在读数时可能存在人为误差；

（3）环境的因素，因为把传感器放到了试管内，管内温度和水温有一定的差别；

（4）传感器自身因素，实验时传感器焊接到八脚双列直插管座上，不能和试管壁充分接触，这也存在一定的误差。

综合考虑以上的各种因素，这个误差范围是传感器DS1722所允许的，所以，实验数据真实有效。


五、结束语

数字温度传感器DS1722可接受宽电压范围的模拟信号和低功率的数字逻辑信号，因而可满足日益增长的对便携和混合信号系统多电压的要求。增加的标准三线和SPI串行接口使设计者在嵌入式系统中使用不同的网络通信协定方面有很大的灵活性。

数字温度传感器DS1722的应用领域可以涉及到个人计算机/服务器/工作组、单元电话、办公设备或者任何热敏系统，缺点是不能暴露在一些工业应用需要的环境压力下，例如燃烧状况下。相信随着DS1722使用者的增多，其必将发挥更大的作用。
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用。另有医用压力传感器。
产品名称： 压力传感器 142PC30A 产品型号： 142PC30A
产品类别： 压力传感器- 产品规格： 补偿温度 -18~+63˚C
产品品牌： Honeywell 生产厂家： 美国
产品说明： Honeywell霍尼韦尔140PC系列压力传感器
产品特点:
● PCB 引脚在测量孔的反面；
● 温度补偿范围-18~63˚C，零点及量程校整；
● 满量程1-6V 输出；
● 可以测量差压，绝压，表压，真空压；
● 全量程温度补偿0~50˚C，零点及量程校整。

环境指标:
● 工作温度 -40˚C~+85˚C
● 储存温度 -55˚C~+125˚C
● 补偿温度 -18~+63˚C
● 冲击 MIL-STD-202,方法213(50g,半正弦,6ms)
● 震动 MIL-STD-202,方法204(20g,10~2000Hz)
● 介质(P1&P2) P2孔潮湿介质:聚酯外壳,环氧胶硅,硼硅玻璃, 和硅-玻璃粘结剂；P1 孔干燥气体
＊142PC压力传感器带有某些高离子溶剂的介质可能会中和芯片－玻璃导管连接

140产品系列1负压01 1psi G表压2差压、绝压、表压02 2psi D差压3表压、差压(正负压)03±2.5psi A绝压05 5psi 15 15psi 30 30psi

备注：以下型号我公司长期现货供应：
142PC01D，142PC02D，142PC05D，142PC15D，142PC01G，142PC02G，142PC05G，142PC15G，142PC30G，142PC15A，142PC30A，143PC01D，143PC05D，143PC15D
　

主要生产BIPOLAR、CMOS、BICMOS、VDMOS、BCD等工艺技术的集成电路产品和开关管、稳压管、肖特基二极管等特种分立器件。产品用于各类终端市场应用方案，包括计算机、通讯、能源及电子消费品等市场.生产无线遥控器、无线遥控开关、无线收发模块、人体感应开关、人体感应模块、LED灯具、并开创移动感应器与L E D照明相结合，LED照明系列智能化,让橱柜衣柜有智能化的照明灯具.从事电子节能以及家居智能产品的研发和生产，系列电子开关及家居智能产品已深受广大用户的认可和欢迎。公司理念----以人为本，客户至上;不断创新，稳步发展;发挥优势，创行业品质。严格的管理,的打造,长期为用户提供高品质的产品及服务。经过长期的技术和经验积累, 我公司现具备开发各类家居智能产品的能力,同时为众多生产企业配套生产各类智能控制板。产品包括:全自动人体感应开关系列、感应节水器系列、感应模块系列、感应节电器、各类感应器、主动式红外感应器系列、声光控、光控系列、调光调速系列、触摸延时系列、轻触延时系列、插卡取电系列等各类电工电子开关产品。电工电子产品生产基地,为众多厂家设计加工生产,欢迎OEM等方式的合作.公司产品已被众多楼盘物业、工厂、宾馆、医院、学校等企事业单位以及众多家庭所广泛采用，优质的产品和服务给客户带来了智能、方便、安全、可靠的工作和生活氛围。客户的满意和信任是我们的动力，我们将为广大客户提供更多优质的产品和更加完善的服