Регистратор температуры производства фирмы DALLAS SEMICONDUCTOR
Компания DALLAS SEMICONDUCTOR является мировым лидером в производстве полупроводниковых цифровых термометров и часов/календарей реального времени. Одной из последних разработок в этой области является многофункциональный регистратор температуры DS1615. Микросхема объединяет в своем составе датчик температуры, часы/календарь реального времени и энергонезависимую память пользователя. При этом измерение температуры может проводится в двух режимах : обычном режиме и режиме "data log". Data log - это режим периодического измерения температуры с записью результата в энергонезависимую память. Этот режим дает возможность пользователю с периодичностью от 1 до 255 минут измерять температуру и хранить последовательность до 2048 измеренных значений. Режим data log может быть включен как программным, так и аппаратным путем. Также регистратор DS1615 предоставляет возможность пользователю устанавливать верхний и нижний температурные пороги и отслеживать температуру в заданном диапазоне. Имеется возможность подключения светодиодов для визуальной индикации текущего состояния контролируемого объекта.
Ниже кратко перечислены основные особенности устройства DS1615 :
- Диапазон измеряемых температур составляет от -40С до +85С с дискретным шагом 0,50С.
- Точность измерения составляет ±0,2С.
- Встроенные часы/календарь BCD формата считают: секунды, минуты, часы, число, месяц, день недели и год с компенсацией високосного.
- Предусмотрен режим автоматического измерения температуры с программируемым интервалом между измерениями от 1 до 255 минут (режим "data log").
- Имеется возможность хранения до 2048 последовательно измеренных значений температуры.
- Возможна запись и хранение температурной гистограммы с разрешением 20С (63 bins).
- Пользователем программируются верхний и нижний температурные пороги.
- Предусмотрены два встроенных интерфейса: 3W синхронный и UART совместимый асинхронный.
- Имеется встроенный 16-битный CRC генератор.
- Каждая микросхема имеет уникальный 64-битный серийный номер.
Благодаря всем этим свойствам, регистратор DS1615 делает возможным построение систем удаленного измерения температуры без использования внешних элементов управления (микроциклора, памяти, времязадающих цепей и др.). DS1615 идеально подходит для использования в системах автономного и непрерывного измерения температуры с функцией ведения журнала состояний. Это могут быть, как производственные системы контроля температурного режима трубопроводов, охладительных систем и пр., так и системы бытового назначения, например, система контроля температуры в сети отопления жилого кооперативного дома. При этом совершенно несложно написать компьютерную программу, которая преобразует последовательности измеренных значений, например, в формат Microsoft Excel и в конце отчетного периода готовит документы для расчетов.
Теперь рассмотрим устройство регистратора DS1615 подробнее.
Микросхема DS1615 выпускается в двух типах корпусов
DS1615 300-mil DIP
DS1615S 300-mil SOIC
Обозначение и назначение выводов:
Vbat - Вход подключения литиевой батареи или другого резервного источника питания. Регистратор сохраняет все функции кроме возможности связи по выбранному встроенному интерфейсу.
X1 - Вход подключения стандартного кварцевого резонатора на 32,768кГц.
X2 - Выход подключения стандартного кварцевого резонатора на 32,768кГц.
NC - Вывод не используется.
INSPEC (OPEN DRAIN IN-SPECIFICATION OUTPUT)
OUTSPEC (OPEN DRAIN OUT-SPECIFICATION OUTPUT)- Выходы состояния. Эти выводы могут использоваться для управления светодиодами.
INT (INTERRUPT OUTPUT) - Выход прерывания.
GND - Земля.
ST (START/STATUS BUTTON INPUT) - Вход Запуск/Состояние. В зависимости от значения бита SE (SE-Start Enable- выделенный бит Регистра Управления. Подробнее его функция анализируется ниже.) выполняет следующие функции:
- инициализирует режим DATA LOG.
- управляет выводами INSPEC и OUTSPEC.
RST (3-W RESET INPUT) - Вход сброса трехпроводного интерфейса.
I/O (3-W INPUT/OUTPUT) - Вход/выход данных трехпроводного интерфейса.
SCLK (3-W SERIAL CLOCK INPUT) - Стробирущий вход трехпроводного интерфейса.
TX (TRANSMIT OUTPUT) - Выход передачи асинхронного интерфейса.
RX (RECEIVE INPUT) - Вход приемника асинхронного интерфейса.
COMSEL (COMMUNICATION SELECT INPUT) - Выбор интерфейса. С помощью этого вывода можно выбрать возможность использования одного из двух встроенных интерфейсов: синхронного (установкой логической единицы) либо асинхронного (установкой логического нуля) на данном выводе.
VCC - Основное напряжение питания +5V. Необходимо для соединения и управления регистратором по встроенному интерфейсу.
Блок-диаграмма на 1 демонстрирует функциональный состав и связи между основными блоками DS1615. Регистратор состоит из пяти основных элементов, расположенных на одном адресном пространстве следующим образом:
- 32 байта часов/календаря реального времени с регистрами управления.
- 32 байта энергонезависимой памяти пользователя с уникальным 64-битным серийным номером.
- 96 байт встроенного будильника.
- 128 байт памяти гистограммы.
- 2048 байт памяти data log.
1. Блок-диаграмма DS1615.
****************************Перевод надписей на 1 ****************************
Oscillator and divider - Задающий генератор и делитель частоты.
Serial interface - Последовательный интерфейс
Internal RTC and control registers - Встроенные часы/календарь реального времени и регистры управления.
RTC and control registers - Регистры управления.
Memory function control - Управление функционированием памяти.
Control logic - Логические элементы управления.
User NV RAM - Пользовательская энергонезависимая память.
Optional Serial number - Серийный номер регистратора.
Alarm time stamp and duration logging memory - регистратор времени возникновения и продолжительности тревоги (выхода значения температуры за один из порогов)
Histogram memory - память значений гистограммы.
Temperature logging memory - память режима "data log".
Temperature sensor -- датчик температуры.
*********** *********** Конец перевода надписей**********************************
Карта памяти на рис 2. демонстрирует основную организацию DS1615. Как видно из рисунка вся память разделена на 32-байтовые страницы следующим образом:
- Страница 0 - часы/календарь реального времени и регистры управления.
- Страница 1 - энергонезависимая память пользователя.
- Страницы 17-19 - встроенный будильник.
- Страницы 64-67 - память значений гистограммы.
- Страницы 128-191 - память режима data log.
- Страницы 2-16, 20-63, 68-127 и 192 зарезервированы для следующих модификаций.
Пользователь может изменить значения энергонезависимой памяти, регистров часов/календаря реального времени и регистров управления. Остальная память со стороны пользователя доступна только для чтения.
2. Карта памяти DS1615.
****************************Перевод надписей на 1 ****************************
RTC and control registers - Часы/календарь реального времени и регистры управления.
User NV RAM - Пользовательская энергонезависимая память.
Optional Serial number - Серийный номер регистратора.
Alarm time stamp and duration logging memory - регистрация времени возникновения и продолжительности тревоги (выхода значения температуры за один из порогов).
Temperature histogram memory - память значений гистограммы.
Temperature datalog memory - память режима "data log".
Reserved for future extensions - Зарезервированы для следующих модификаций.
*********** *********** Конец перевода надписей********************************** Встроенный датчик температуры производит измерения в диапазоне температур от -400С до +850С с шагом 0,50С и точностью ±20С. Формат данных - один байт. Нулевой температуре соответствует значение 00000000, температуре +850С - 11111110.
Во время работы режиме "data log" значения измеренной температуры записываются в отведенные для этого страницы памяти data log. Адресное пространство опять начинается с адреса 1000h, в который происходит запись первого измеренного значения и заканчивается адресом 17FFh, в который записывается 2048 значение температуры. Режим data log может быть инициирован двумя различными методами:
- Программно, используя соответствующую команду по интерфейсу.
- Аппаратным путем с помощью кнопки запуска.
При этом пользователем определяется значение бита SE Регистра Управления. Если значение SE равно 0, то запись ненулевого значения в регистр Sample Rate (регистра, в котором хранится значения периода измерения температуры) означает включение режима. Если значение SE равно 1 и в регистре Sample Rate записано ненулевое значение, то включение режима происходит удержанием логического нуля на выводе ST в течении более чем 0,5 секунды.
Время первого измерения температуры определяется значениями регистров Start Delay. Оба регистра Start Delay дают возможность пользователю программировать время первого измерения в диапазоне от 1 до 255 минут.
В случае заполнения всех регистров памяти data log, т. е. при проведении более чем 2048 измерений, пользователь может выбрать следующие варианты работы:
- Установить значение бита Roller bit в единицу и производить дальнейшие измерения температуры с записью результатов на место предыдущих, начиная с адреса 1000h.
- Остановить запись измеренных значений в память.
Во время проведения измерений регистратор фиксирует только время первого измерения. Время проведения любого другого измерения легко находится из известных значений времени первого измерения, периода измерений и номера измерений.
В режиме data log регистратор ведет гистограмму измеренных значений температуры. Гистограмма представлена в виде 63 отрезков данных, расположенных в области памяти, выделенной для гистограмм. Каждый отрезок представлен в виде 16-ти битного двоичного счетчика, который увеличивает свое значение на единицу каждый раз когда значение температуры попадает в данный отрезок. Для некоторых применений необходимо вести запись времени выхода температуры за заданные пороги и фиксировать продолжительность нахождения в этом состоянии. Для реализации этого режима пользователь может установить верхний и нижний пороги температуры. При выходе температуры за установленные значения микросхема генерирует сигнал тревоги и устанавливает флаг прерывания либо THF, либо TLF в Регистре Статуса. Вывод прерывания INT может быть запрограммирован на активизацию при выходе температуры либо за верхний либо за нижний пороги. Регистратор записывает время срабатывания тревоги и включает счетчик продолжительности. Формат записи состоит из трех байт:
- Порядковый номер тревоги.
- Время выхода температуры.
- Продолжительность нахождения температуры за установленным диапазоном.
В DS1615 реализовано ряд мер по обеспечению защиты от несанкционированного доступа к памяти data log и памяти гистограммы:
- Пользователь не может изменить программным либо аппаратным путем содержимое отдельных регистров памяти гистограммы и памяти data log. но он может обнулить все значения памяти data log и памяти гистограммы используя команду Очистить Память.
- Пользователь не может изменить программным либо аппаратным путем содержимое регистра Sample Rate, хранящего значение периода измерения температуры. Новое значение может быть записано только после обнуления памяти data log и памяти гистограммы.
- Наличие двух счетчиков измерений температуры: текущего (изменяет значение до 2048) и общего (подсчитывает общее число измерений со времени подключения питания) гарантирует, что содержимое памяти data log и памяти гистограмм не было обнулено с момента подключения питающего напряжения.
- Изменение любого значения в регистрах часов/календаря реального времени либо регистров управления останавливает режим data log.
Рассмотрев основные свойства регистратора DS1615, можно сделать вывод, о том, что данный прибор идеально подходит именно для российских условий эксплуатации (в промышленных системах и в бытовом применении), кроме того он имеет оптимальное соотношение меду ценой и качеством для приборов данного класса. Фирма "ПетроИнТрейд" обеспечит поставку данного прибора под заказ и предоставит образцы. Кроме того, мы производим комплексные поставки продуктов фирмы DALLAS SEMICONDUCTOR со склада и под заказ.
По техническим и другим вопросам обращайтесь:
ПетроИнТрейд,
Группа электронных компонентов
(812) 310-2959, (812)511-8165,
E-mail: semicond@pit.spb.ru
Автор: Петров Андрей
Читайте далее: Восстановление картриджей для лазерных принтеров Oki, Ремонт крышки принтеров Hewlett Packard LaserJet 5L/6L., Практические рекомендации по шине I2C, Два случая ремонта HP LJ1200 и Xerox P8ex, Полупроводниковый ключ переменного тока, Цифровые потенциометры от Dallas'а, Современные цифро-аналоговые преобразователи фирмы Maxim - Часть II, Азбука преобразования. Часть 1, Азбука преобразования. Часть 2, Комплексная система учета энергоресурсов в квартирах жилых домов на основе сети, Использование модулей Telecontrolli в автоматизированных системах контроля и уче, Электронные карты в системах предоплаты за электроэнергию, Тепло или холодно? (Цифровые термометры Dallas Semiconductor), Печатные платы в домашних условиях, Flash микроконтроллеры MAX7651, MAX7652 с 12-разрядным АЦП, Беспроводная передача данных, Телефонные номеронабиратели фирмы Winbond, Источники питания для LCD и LED дисплеев, Оптоволоконные линии и связь,
|
