DS1821使用說明

這裡收集了網友的問題，也可能是許多網友的問題，有參考價值，提供出來，希望對網友有所助益。如有錯誤，歡迎指正。客套的問候語，都先行刪除。

我最近在玩DS1821的溫度感測器，看到你對於這個元件研究，想起問你他寫碼讀入讀出要如也或有書籍或資料可以參考。

直接看這個元件的datasheet，瞭解時序後就可以依自己的需求設計的。重點在時序的時間控制，必須符合元件的規則，最好手邊要有示波器才能觀察時序是否正確。我的網頁上的說明，應該讓您有些瞭解才對。

Q：我看你的DS1821的資料和宏友的一本書，用8051去驅動1821顯示是用3顆的7段，但是顯示出來是-55度，是否還要加寫哪一段區改變他溫度的變化???

您必須把DS1821的負溫度值轉成我們可以看得懂的數值。然後再送到LED顯示器上。比如說-1度，DS1821會輸出11111111，就是2的補數+1。

說明:
-1在二進位的表示時，是不是把00000001取補數就是11111110，然後再加1?其他數值以此類推。DS1821的溫度範圍只到-55度~+125度，所以運用上要注意。

所以您就應該要在程式中把11111111再變成2的補數後再加1後，就會還原成00000001。換句話說，當您的程式發現DS1821的輸出值的bit7是1時，就表示這時的溫度是負的值，這時程式就要把這個值轉成2的補數後再加1即可，然後再將溫度值送到LED顯示。要記得顯示值的前面加個"-"的符號。

不過我的網頁上的那個程式並沒有做這段程式，因為我有點懶，做完正溫度後後就沒有繼續寫這段程式，因為台灣沒有這樣的天氣，雖然用在溫度控制時會用到，不過我目前還沒有把他運用在控制上，所以......要用時再寫吧!

我現在都顯示的-55度都不會改變，以你上面講的他只是和正負溫度轉換，因該溫度會改變吧??但我顯示-55度不動，還是我還沒牽扯到7段轉換，寫讀取轉換ds1821中時就錯了???這樣能直接讀來的值能直接丟出8051 I/O顯示他的變化是否有錯嗎??會部會變化太快無法觀察??還是我再轉成七段時的補數就取錯，他一直是顯示-55度???

你有沒有用示波器觀察DS1821的輸出值?DS1821的每一道步驟，都必須用示波器觀察是否正確。也許你的DS1821根本沒有進入連續轉換模式。因為DS1821是串列的方式輸出或輸入資料，時序控制很重要，一定要借助示波器觀察。

除錯的方式給你一個建議，將程式一步一步的做觀察。但是要注意，不可以一直的對DS1821做寫入的動作，尤其是在debugt程式時，有時我們為了觀察寫入的時序波形，會在程式中用迴圈一直重複寫入指令，以方便觀察波形，但是DS1821內部的記憶體是有壽命的，就跟我們使用的FLASH是一樣的意思，所以測試時要小心。

仔細看我的網頁中的DS1821程序，每一步的時序都要看清楚。尤其是DS1821中的狀態暫存器，他主宰了DS1821的所有動作。先看清楚他如何使用，比較重要。你的電路是什麼樣子?如果是用8051驅動3個LED，你是用掃瞄方式?還是直接用8051輸出7段訊號?先測試你的輸出電路是否正確動作，用程式直接丟資料就知道了。比如說先寫個counter程式丟到輸出看看。

我輸出電路是3顆合再一起的7段，9012電晶體接在C1，C2，C3用掃瞄方式，我輸出有用程式丟過值是正常的.但你說的2補數是那裡的程式有沒試過，我就怕那錯誤。
這是我示波器觀察-55度，但是它的1，0時脈是藍線的間距還是紅線間距，是他讀出來的值???
我假如做一步一步的做觀察，是可以單獨作reset，寫入，轉換，讀出的單獨訊號觀察嗎??

我覺得您可能並沒有把指令寫入DS1821中，所以讀出的值是-55度C。先寫0x0C數值先寫入DS1821中，然後緊接著要再寫0x42到DS1821中，這樣就完成了設定DS1821的初始設定。為何寫入0x42?交給您自己去翻資料了。

然後再寫入0xEE到DS1821中，也要您自己去看為何要寫入0xEE。接下來就是讀出DS1821的資料，這些就是溫度資料，隨時都可以下指令讀DS1821的資料，完全由程式決定。如何讀出資料?看一下我網頁的說明吧!

提示:DS1821的動作，都是先下指令，然後再寫或讀資料。有的是單純的指令就可以命令DS1821做動作。有的是先下完指令，然後再緊接著一個8bit的資料(如0x42)，才算完成DS1821的指令。

以上的0x??的意思您是否瞭解?

特別說明:

例如:0xEE的意思，就是將十六進位值"EE"寫入DS1821中的意思，不是把0xEE整個寫入喔!在寫組語時0x代表是十六進位的意思。DS1821一次只能接受8個bit的資料。如果上面的您已經懂了，就當我沒說吧!

Q：

你說得'42H'我在資料手冊沒有看到，我只找到'41H'這個執令，你說的是不是這個執令??但是我試過41H和42H都不行都出現-55度.
我寫的程序是:

RESET
0CH
寫入
RESET(不知有沒有差)
42H或41H(試過兩個值沒差)
寫入
RESET(不知有沒有差)
00H(試過擺在41H，42H沒差都是-55)
寫入
再這不知要不要再寫一個溫度值
RESET(沒寫顯示000)
0EEH
寫入
再來就讀出

我就再點一下吧!
你現在應該知道0x0C的指令的意思吧?
對於DS1821而言，0x0C是要寫入資料到狀態暫存器中。那下完這個指令後，接著就要給他一筆8bit的資料。回想一下組合語言的寫法，是不是一道指令後面還要接一個資料?如 LOAD A，00，是不是要將一個00的資料放入A站存器的意思?

這個A就像DS1821的狀態暫存器，這個00就是我說的那個0x42。就是把42h這個資料放進狀態暫存器中的意思，只是因為DS1821只能用一支腳傳資料，所以先放0x0C，再放0x42。為何是42h不是41h?
那就看一下狀態暫存器的結構。
可以參考我的網頁http://myweb.hinet.net/home17/rushoun/DS1821/DS1821%20datasheet.htm
當中的說明也可以，我把他引出說明。網頁的資料，我今天已經略作了修改說明，請參考一下。

Bit 4 THF位元，THF=0時，表示目前量測的溫度沒有超過儲存在T_H暫存器內的設定值。THF=1時，表示目前量測的溫度已經超過儲存在T_H暫存器內的設定值。當本位元被設定為1時，必須由使用者自行再設定回0，不會自動歸零。

Bit 3 TLF位元，TLF=0時，表示目前量測的溫度沒有低於儲存在T_L暫存器內的設定值。THF=1時，表示目前量測的溫度已經低於儲存在T_L暫存器內的設定值。當本位元被設定為1時，必須由使用者自行再設定回0，不會自動歸零。

我對於:自動調溫模式的設定，也必須先在1-wire bus 模式下先做好設定後，才能使用。而且當自動調溫模式使用後，如果溫度已經低於T_L或是高於T_H 設定的溫度時，狀態暫存器中相對的THF及TLF 旗標，也會被設定為1，並且不會歸0 ，必須由使用者寫入0。因此可以經由判斷THF 或是THL旗標，得知溫度是否達到 T_L或是T_H 的設定。這個模式的DS1821，本身就像一個單純的溫度開關，所以被稱為自動調溫模式（thermostat mode）有問題??以他說的是不是說寫入0CH後要先設定42H在設他上下限TH，TL??那要在設定完42H在寫入到T_H01h和寫入TL02h嗎???應該還沒用這模式吧。

您已經完全弄錯DS1821的功能了。

以目前你想要做的功能，你只是想要DS1821做一個溫度檢知器，因此只要把DS1821設定成連續溫度轉換模式即可。連續轉換模式(continuously perform temperature conversions )，請注意英文的名詞。你目前應該還用不到自動調溫模式，先把連續溫度轉換模式弄清楚了，才能把其他的模式運用自如，不然以你目前對DS1821的錯誤認知，後面又要再進一步是很難的。

我建議你要把英文的datasheet看一下，我把DS1821寫成中文，為得是方便大家參考，但還是希望網友能把原廠的英文手冊翻一下比較好。

結構暫存器的設定內容請務必看清楚，42H不是指令，我再次特別強調，他只是設定狀態暫存器時的資料內容。請再複習一下組合語言的基本語法。組語一定是由操作命令+操作元組成。如LOAD A，00h，除了有些指令只有指令，如NOP等指令，就只有操作命令，沒有操作元。指令下來就是資料(操作元)

關於DS1821的命令，請仔細的看一下原文手冊中寫的，除了手冊中寫的那幾個十六進位的數字是命令外，其他的DS1821是都不認識的，對於這點我特別的再次強調，除此之外的都不是指令，可能只是資料。

0Ch是指令沒錯，是什麼指令?看一下說明，0Ch的意思是寫入資料到狀態暫存器指令，代碼0Ch，到這裡懂了嗎?既然是寫入資料到狀態暫存器，就是告訴DS1821我要寫入資料到狀態暫存器中的意思，那要寫什麼資料?接下來就是寫入42h到DS1821的狀態暫存器中。

所以接下來的42h就是資料，他是什麼資料?就是把狀態暫存器設定成連續溫度轉換模式。分解一下42h的內容01000010，對應到狀態暫存器的每一個bit，然後看一下狀態暫存器每個bit的設定意義，應該會明白。

以上我已經說的夠明白了吧?如果你還不能瞭解，大概就要把組合語言再複習一下，因為這只是很基本的組合語言寫法而已。寫一筆資料到暫存器中的程序是什麼?請好好的想一下。必須先告訴CPU(DS1821)，我現在要寫一筆資料到暫存器中(DS1821的狀態暫存器)。接下來就是那一筆資料42h。換成8051的寫法，應該是MOV A，42H吧?對於DS1821來說，MOV A就是0Ch，42h就不說了(他就是資料)，瞭了嗎?

1-WIRE BUS的意思沒那麼難，因為DS1821只能透過一支腳對外傳輸資料，所以平時他都是在高阻態的形式，根本沒有作用的，所以你才會讀到11111111(-55)。要想讀或寫資料到DS1821中，就必須透過這支DQ腳，那就要把DS1821進入1-WIRE BUS模式後，才能讓我們進行讀或寫DS1821的資料，瞭了嗎?

不知道你使用DS1821再做什麼?寫學校的專題報告，還是商業用途?總要讓我知道一下吧，講的口乾舌躁的!應該是打的手好酸。

我的用途是之前老師買了十幾顆ds1821，叫我把他先搞懂，然後用8051控制他上下限溫度特性丟出訊號去控制或偵測，但是我是學完8051課程後老師就丟這個，ㄟ這叫專題報告也算吧??然後上網找到人家寫好的，但我組譯的軟題是keil u ，她的push ，pop給他錯誤，給他改以後不會顯示，覺得她好像少寫或寫錯樣子，所以參考了宏友的書和你的網頁和英文手冊，，不過以你寫的網頁為主，一步一步寫的他指令，玩了兩個禮拜給他-55度，看了1-WIRE BUS 模式也因該沒有那麼困難，但它顯示-55度，我就從七段後面成是查起但沒問題，現在怕說你說的二的補數是不是錯誤，但有可能你說的我的模式沒有寫入進去才讀到-55度??或是我的模式程序是錯??

你的程式應該是沒有把資料寫到DS1821的狀況暫存器中，才會讀到奇怪的資料。或是根本設定錯誤了，或是程式上有
錯誤。

當初我第一次寫DS1821的程式時，就因為某一行程式的label放錯位置，debug了老半天。DS1821的狀況暫存器的每個位元，幾乎都是flash的，所以只要寫入一次，就永久有效。依你老師的需求，是要把DS1821設定成自動調節溫度模式Thermostate mode，不過我認為，你一定要先弄懂連續轉換模式(continuously perform temperature conversions )後面的其他運用就非常簡單了，只差別在寫什麼資料到狀況暫存器裡面而已。可以參考原文手冊的範例，

有個問題先問你，你的顯示器顯示 - 的條件是什麼?是經過程式判斷後才會有的吧?DS1821的負溫度輸出的值是二進位表示負數的方式。也就是我們可以經由判斷bit7的數字是否為1，來知道目前溫度是正或負值。

要變成正數值，才方便程式處理，就必須要把他經過二的補數+1後，再丟給十六進位轉十進位程式處理，變成十進位的數字，才方便我們閱讀。除非你的十六進位轉十進位程式，已經成可以處理二進位的正負問題。

我在丟進二的補數+1前有寫一段並列丟出PO3有那他送出訊號，我用量過它的訊號是對的，所以補數這部分和顯示是正確的，之前寫跟讀部份的是沒有加入你:

4. 確定DQ PIN已被拉到 Low準位後，DS1821 是否又再度將DQ PIN拉高到 High準位。

5.延遲420us，以確保訊號正確。是出現-55度po3是1101001，現在我加入這五各步驟出現-01我也兩過他po3訊號是11111111是對的.這是??對了我看示波器寫入42h是雜訊

1.什麼是PO3?可以說明一下嗎?
2.寫入42h是雜訊?什麼意思?(DS1821的DQ接腳，是否有接一支電阻pull high?請參考原文手冊的說明)你在讀寫DS1821的DQ腳時，應該都是用8051的同一支I/O接腳去做的吧?

我已經將我的網頁中的DS1821設定步驟內容，再度修正一次了，之前可能有些地方寫的不清楚，有漏寫一些細節，現在修正過來，請參考一下。

   CALL RESET
   MOV   A，#01H
   CALL WRITE
   MOV   A，#100
   CALL WRITE
   CALL RESET
   MOV   A，#0A1H
   CALL WRITE
   CALL READ              ;讀取
   CALL DISP
;------------------------------------------------------
   CALL RESET
   MOV   A，#02H
   CALL WRITE
   MOV   A，#-50
   CALL WRITE
   CALL RESET
   MOV   A，#0A2H
   CALL WRITE
   CALL READ              ;讀取
   CALL DISP
;------------------------------------------------------
READ_T:
   CALL RESET             ;初始化DS1821
   MOV   A，#0CH            ;{下寫入狀態暫存器的指令
   CALL WRITE             ;}
   MOV   A，#00H            ;{狀態暫存器寫入00H
   CALL WRITE             ;}以上為一個完整的命令初始 -> 寫暫存器指令-->寫入值              ;------------------------------------------------------
   CALL RESET
   MOV   A，#0ACH
   CALL WRITE
   CALL READ              ;讀取
   CALL DISP
;------------------------------------------------------
   CALL RESET
   MOV   A，#0EEH
   CALL WRITE
;------------------------------------------------------
   CALL RESET
   MOV   A，#0AAH
   CALL WRITE
   CALL READ              ;讀取
   CALL DISP
;------------------------------------------------------
   JMP   READ_T
請參考上列程式碼，謝謝!!

DS1821的溫度轉換速度不是很快，所以讀取溫度的間隔，最好時間拉長一點，程式在讀完溫度後做個時間延遲吧。

我上一封信我在試寫入某個值再讀出他有沒有正確，而這是沒問題，但在溫度轉換那就出問題.
搞了將近三個禮拜，終於知道問題，讓人吐血.光華去買一顆完全新，插上去程式沒改正常動作，連用自動調節溫度模式當開關也正常，重新清楚他這模式回1-wier也可以，所以老師那一批都是壞的，不過也謝謝你回答我這些問題，幾乎把DS1821搞懂.

老師的那批都壞了?有使用過嗎?是否可以寄一顆給我測試看看。會不會是有用過，而且是因為內部的flash被過度寫入，所以壞了。因為剛使用時，有時會因為要測試寫入訊號，會被過度的讀寫。不知道你在光華買的DS1821一顆多少錢?幫你找問題，我等於也重新複習一下了。手冊中有寫到，如果在自動調溫模式下，要暫時回到1-wire模式做連續溫度模式，有一段程序，你應該已經會用了吧?也就是說平時是自動溫度模式，要暫時作為連續溫度模式，觀看溫度數據的方式。

那一批我都是過了~~都是有問題的，我去光華買是150元你說:如果在自動調溫模式下，要暫時回到1-wire模式做連續溫度模式，有一段程序，這個我看手冊已經燒一顆8051當成清除模式，一顆是1-wire模式一顆是自動調溫模式，你的地址是???我寄給你用用看~~他這顆ds1821石英晶體有限制嗎??高或低有界限是???

DS1821就是價格太貴，一直都沒有降價，幾年前我買的也是這個價格。

如果依手冊所寫，重點不是他的震盪週期，而是在寫入的時序。必須依照他的正確時序，才能被DS1821接受。

依手冊上的說明，初始時要將DS1821設定成自動調溫模式。如果在此模式下，要暫時回到連續溫度模式下，步驟大約是這樣:(我還沒實做過這個模式)

而且手冊當中有提到一個OPERATION-STANDALONE THERMOSTAT章節，但是實際上根本沒有這個章節的內容。這必須要仔細的看datasheet時，才會注意到的。很奇怪吧?

1.先將DS1821的DQ腳hold在high電位，然後將Vdd接腳拉到0v，然後將DQ接腳連續做16次的震盪週期。參考原廠手冊的figure 12的時序做high及low電位的震盪。

2.這時的DS1821就會進入暫時的1-wire模式，也就可以對DS1821下達所需要做的指令，如寫入或讀出，或是連續溫度模式讀取資料。

3.Vdd被拉到0V的時間，不可以超過10秒，不然DS1821會回到開機初始時的設定狀態。

4.如果要再回到自動調溫模式，重複步驟1即可。

以上要你去試試了，我還沒做過，僅將手冊內容寫給你參考。如果成功了，記得通知一下喔!

1.先將DS1821的DQ腳hold在high電位，然後將Vdd接腳拉到0v，然後將DQ接腳連續做16次的震盪週期。參考原廠手冊的figure 12的時序做high及low電位的震盪，以上你所說我已經燒一顆在那用了，所以這問題已移除.我禮拜一再用郵局寄給你試，試完再給我結果~~

ANS ：

先說聲抱歉，前幾天(一星期左右)，出國到日本，所以回信晚了。您寄來的DS1821已經收到，不過尚未測試，等測試完成再寫信給你啦!

忘了通知您，測的結果也是55，不過有一點很奇怪?剛通上電源時，有時會顯示54，馬上又變成55，不知道你當初有沒有這個現象?之前這個零件是不是有被過度讀寫過?

你說的現象，剛哪到用時就顯示負55了，所以是我最大疑惑，但是我哪到時是才整包拆裝，但過度寫入，我也用手冊寫16個脈波去清掉他的狀態，這兩顆應該不會那們容易掛~~你說剛始會出現54度我發生過我是有發生過出現負10度.當時我懷以是不是讀時間抓錯，而把他讀的時間也到最大，把一直寫入指令減少當時你也說有幾個是不用的.但最後就出現負55度的狀態

最近發現一個怪現象。就是將PIC12F675的程式碼改成12F629時發現的。電路所使用的DS1821感溫器的製造批號是0539A3，配合家中的溫控電路都沒問題。不過家中實驗用的DS1821製造批號是0439A3，搭配批號0604的DS1821控制電路，動作就有問題。

奇怪的是，有問題的那個DS1821跟家中的控制版，搭配完全正常，而這個家中控制版的PIC製造批號是0604。而這個有問題的DS1821它跟其他批號的12F675配合，都會有問題。只能跟批號0604的這顆DS1821搭配。其他問題後續再實驗。

Q:

我在看了您寫的DS1821的使用說明之後,也弄了一個電路出來。
我是用8051+LCD+DS1821,等通電後卻發生兩個問題。
1.DS1821發燙,而且是手無法碰觸的高溫,請問這是正常的嗎?
2.在DS1821接上去之後,LCD的亮度就變暗了,這是什麼問題?

ANS:

1.DS1821發燙，絕對不正常。
2.你的DS1821可能燒壞短路了吧?LCD變暗?確定是LED還是LCD?
LCD是液晶顯示器，應該不容易變暗吧?您是指背光變暗?還是字體變暗?

Q:

謝謝您的回信,我確定是LCD,看了一下是字體變暗。
至於發燙的問題我再來找找是不是哪邊接錯了?

ANS:

DS1821的3支腳應該沒接錯吧?

Q:

我是照著附檔的圖接的(附檔ds1821).
然後在中間資料傳輸的腳用4.7K的電阻加V+,然後再接到8051(如附檔ds1821-2)。

ANS:

您接錯線了，這種封裝的DS1821，中間腳是GND，左邊是VDD，右邊是DQ腳。

Q:

那...這樣這顆還有救嗎??是怎麼看出來的呀...??

ANS:

有沒有救，就把他接回正確的接線後再試試，就知道啦。

其實只要上網下載這零件的DATASHEET，就會知道這個零件的接腳啦!
這裡有我自己寫的資料，裡面有您買的這種封裝的DS1821接腳圖，您可以參考一下。

http://rushoun.myweb.hinet.net/DS1821/DS1821%20datasheet.htm

Q:

其實,我就是看了datasheet上的接腳才會接錯的說...不過現在重焊了之後,ds1821不燙了，只有一點微溫，而且連帶的LCD問題也解決了，不過功能正常與否還得等負責軟體的朋友寫出來才知道了。

在此真的非常的感謝您.希望以後有問題還能找您幫忙^^

ANS:

您看的datasheet，是不是看錯了封裝圖?
因為另一種封裝的DS1821，有點像是一般電晶體的封裝。叫做PR35的封裝，就是您接錯的接法。而您現在用的這種封裝的DS1821，是TO-220的封裝，像功率晶體的封裝方式。他的接腳位置，跟PR35封裝的接腳方式，是不一樣的。

所以...您可以這次的製作，學到看datasheet中，零件的接腳封裝方法啦!這也算有所收穫。

R	R	R	R/W	R/W	R/W	R/W	R/W
DONE	1	NVB	THF	TLF	T/R	POL	1SHOT
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