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Organigramme du projet

DS18b20 thermomètre numérique 1-Wire

Description générale

Le thermomètre numérique DS18B20 offre 9 bits à 12 bits de mesures de température Celsius et possède une alarme non volatile, programmable par l'utilisateur en fonction des points de déclenchement inférieurs et supérieure. Le DS18B20 communique sur bus 1-Wire qui, par définition, ne nécessite qu'une seule ligne de données (Et la masse) pour une communication avec un microprocesseur central.

Configuration des broches

• Broche n°1 (GND) : Correspond à la masse.
• Broche n°2 (DQ) : Correspond à l’entrée / sortie de données. Open-drain 1-Wire broche d'interface. Il fournit également l'alimentation de l'appareil lorsqu'il est utilisé en mode parasite.
• Broche n°3(VDD) : Facultatif. VDD doit être mis à la terre pour un fonctionnement en mode d'alimentation de parasite.

Aperçu

La figure ci-dessous montre un schéma de principe de l'DS18B20.

Les 64-bit du code de série unique de l'appareil est stocké dans sa ROM.

La mémoire de travail contient le registre de température de 2 octets qui stocke la sortie numérique provenant du capteur de température.

Le scratchpad (bloc-notes) permet d'accéder aux registres -de 1 octet- d'alarmes supérieur et inférieur de déclenchement (TH et TL) il permet en outre d’accéder au registre de configuration -de 1 octet-.

Le registre de configuration permet à l'utilisateur de régler la résolution de la conversion de température-numérique à 9, 10, 11 ou 12 bits.

Les TH, TL, et les registres de configuration ne sont pas volatile (EEPROM), afin qu'ils conservent les données lorsque l'appareil est hors tension.

Les DS18B20 utilise exclusivement 1-Wire bus Proto-col de Maxim qui implémente la communication de bus en utilisant un signal de commande.

Dans ce système de bus, le microprocesseur (le dispositif maître) identifie et traite les périphériques sur le bus en utilisant le code 64 bits unique de chaque appareil.

Une autre caractéristique de la DS18B20 est la capacité à fonctionner sans source d'énergie externe.

L'alimentation est fournie à travers la résistance de pullup 1-fil vers la broche DQ lorsque le bus est élevé (à l'état HAUT).

Le signal haut du bus permet également de recharger un condensateur interne (RPC), qui fournit alors la puissance de l'appareil lorsque le bus est faible. Cette méthode de puissance découlant du bus 1-Wire est appelé « puissance parasite." Comme alternative, l'DS18B20 peut également être alimenté par une alimentation externe sur VDD.

Opération-Mesure de la température

La fonctionnalité de base de l'DS18B20 est son capteur de température « direct-to-digital ». La résolution du capteur de température est de 9, 10, 11 ou 12 bits configurable par l'utilisateur, ce qui correspond respectivement à des incréments de 0,5 ° C, 0.25 ° C, 0.125 ° C, et de 0,0625 ° C. La résolution par défaut au démarrage est de 12 bits.

Opération-Alarme de signalisation

Après la conversion de température DS18B20, la valeur de température est comparée aux valeurs des deux seuils de déclenchement d'alarme définies par l'utilisateur stockées dans les deux compléments de 1 octets TH et TL du registres (voir la figure 5). Les bit de signe (S) indique si la valeur est positive ou négative : pour les nombres positifs S = 0 et pour les nombres négatifs S = 1.

Les registres TH et TL sont non volatile (EEPROM) de sorte qu'ils conservent les données lorsque l'appareil est hors tension ou vers le bas niveau. TH et TL peuvent être accessibles via octets 2 et 3 du scratchpad (bloc-notes) comme il est expliqué dans la section de la mémoire.

1-Wire bus système

Le système de bus 1-Wire utilise un seul maître de bus pour commander un ou plusieurs dispositifs esclaves. Le DS18B20 est toujours un esclave. Lorsqu'il n'y a qu'un seul esclave sur le bus, le système est considéré comme un système "single-chute"; le système est "chute multi" s'il y a plusieurs esclaves sur le bus. Toutes les données et les commandes sont transmises par le bit le moins significatif en premier sur le bus 1-Wire. La discussion suivante du système de bus 1-Wire est décomposé en trois thèmes: la configuration du matériel, la séquence de la transaction, et de signalisation 1-Wire (types de signaux et de synchronisation).