0.1℃单总线温度芯片M1820升级替代DS18B20应用指南

不少客户反映之前应用DS18B20，但想要精度更高，响应速度更快的温度芯片进行国产替代。敏源高精度温度芯片M1820最高测温精度±0.1℃，内置16 bit ADC，温度转换时间10.5/5.5/4ms可配置，替代DS18B20时，程序上只需做如下简单修改即可。

1、温度转换时间

DS18B20温度转换时间最快500ms，M1820温度转换时间10.5/5.5/4ms，配置方式见下：

ConvertTemp();
Delay_ms(11);//不同重复性下转换时间不同，此处延时必须大于对应的转换时间。
/* @brief  设置周期测量频率和重复性
* @param  mps 要设置的周期测量频率（每秒测量次数），可能为下列其一
*@arg CFG_MPS_Single：每执行ConvertTemp一次，启动一次温度测量
*@arg  CFG_MPS_Half    ：每执行ConvertTemp一次，启动每秒0.5次重复测量
*@arg  CFG_MPS_1：每执行ConvertTemp一次，启动每秒1次重复测量
*@arg  CFG_MPS_2：每执行ConvertTemp一次，启动每秒2次重复测量
*@arg  CFG_MPS_4：每执行ConvertTemp一次，启动每秒4次重复测量
*@arg  CFG_MPS_10：每执行ConvertTemp一次，启动每秒10次重复测量
* @param  repeatability：要设置的重复性值，可能为下列其一
*@arg  CFG_Repeatbility_Low：设置低重复性，转换时间4ms
*@arg  CFG_Repeatbility_Medium：设置中重复性，转换时间5.5ms
*@arg  CFG_Repeatbility_High：设置高重复性，转换时间10.5ms
* @retval 无
*/
bool OW_SetConfig(uint8_t mps, uint8_t repeatability)
{ 
uint8_t scrb[sizeof(M1820_SCRATCHPAD_READ)];
M1820_SCRATCHPAD_READ *scr = (M1820_SCRATCHPAD_READ *) scrb;
/*读9个字节。第7字节是系统配置寄存器，第8字节是系统状态寄存器。最后字节是前8个的校验和CRC*/
if(OW_M1820_ReadScratchpad_SkipRom(scrb) == FALSE)
{        
return FALSE;  /*读暂存器组水平*/
}
/*计算接收的前8个字节的校验和，并与接收的第9个CRC字节比较。*/    
 if(scrb[8] != MY_OW_CRC8(scrb, 8))
 {    
return FALSE;  /*CRC验证未通过*/
 }
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、温度寄存器

DS18B20分辨率9-12bit ADC，M1820为16bit ADC，温度寄存器格式不同，计算公式也不同，修改如下：

float M1820_OutputtoTemp(int16_t out)
{
return ((float)out/256.0 + 40.0);    
}

3、睡眠模式

M1820进入睡眠时，需要把Scratchpad寄存器的9个字节全部读完，无需发送发送指令，读取函数按如下进行修改：

bool ReadTempWaiting_SkipRom(uint16_t *iTemp)
{
uint8_t scrb[sizeof(MY18E20_SCRATCHPAD_READ)];
MY18E20_SCRATCHPAD_READ *scr = (MY18E20_SCRATCHPAD_READ *) scrb;
/*读9个字节。前两个是温度转换结果，最后字节是前8个的校验和--CRC。*/    
 if(MY18E20_ReadScratchpad_SkipRom(scrb) == FALSE)
 {        
 return FALSE;  /*读寄存器失败*/
 }
 /*计算接收的前8个字节的校验和，并与接收的第9个CRC字节比较。*/    
if(scrb[8] != MY_OW_CRC8(scrb, 8))
{    
 return FALSE;  /*CRC验证未通过*/
 }
/*将温度测量结果的两个字节合成为16位字。*/    
*iTemp=(uint16_t)scr->T_msb<<8 | scr->T_lsb; 
return TRUE;        
}

4、暂存器

使用M1820时，暂存器配置只需按芯片手册定义进行修订即可。

与DS18B20相比，M1820电压范围更宽（1.8~5.5V）、功耗更低（测温平均电流5μA@3.3V，1Hz），具体性能指标详见手册资料。另，除TO92S封装外，另有S0T23（M1601）、DFN8（M601）等形式供客户选择。