【摘要】闡述了蒸發器表面溫度控制在制冷時的重要性，介紹了ds1821的工作原理、結構和功能，并給出了ds1821在蒸發器溫度控制中的應用。

    【關鍵詞】ds1821，制冷，蒸發器，控制

    空調的蒸發器是熱交換裝置，如果蒸發器表面溫度過低，空氣中的水分被析出后結霜，此時若蒸發器中制冷劑流量不減弱，則蒸發器表面會逐步結冰，最終導致蒸發器無法工作（風不能通過，無法進行熱交換），空調也就無法制冷。所以，空調器最基本、也是最主要的控制任務就是防止蒸發器表面結霜，即控制蒸發器表面的溫度。目前汽車空調蒸發器的溫度控制主要有離合器－熱力膨脹閥系統（cctxv系統）和離合器－節流管系統（ccot系統），它們都是通過恒溫器控制離合器，進而控制壓縮機的轉停來達到除霜目的的。恒溫器主要有波紋管式和雙金屬片式兩種形式，前者為熱力杠桿式結構，敏感元件為感溫包，后者通過溫度系數不同的兩塊金屬片觸點的接通和斷開來控制離合器接通和脫開。它們的工作精度均不高。數字式溫度傳感器ds1821具有恒溫器和單總線兩種工作模式，在恒溫器工作模式下它有溫度開關的功能，可以用來控制汽車空調蒸發器的表面溫度。

    1ds1821的功能和封裝

    ds1821是美國dallas公司生產的數字式溫度傳感器，與微控制器的連接簡單，它采用單總線（1－wire bus），即用一根數據線與微控制器連接，按照單總線通訊協議與微控制器進行通訊，工作溫度范圍為－55℃～125℃，在0℃～80℃時的精確度為±1℃，完全滿足汽車空調控制的要求。其封裝形式有兩種：8引腳的soic形式封裝和3引腳的pr35形式封裝，如圖1所示。

    引腳說明：

    qd：數據輸入／輸出線；

    vdd：接電源；

    gnd：接地；

    nc：懸空。

    ds1821既可以用作8位的溫度傳感器，又可以作為恒溫器使用，當用作恒溫器時，ds1821具有溫度開關的功能，由用戶設定告警觸發點th和tl，用戶設定的觸發點和設置在觸發時dq引腳的電平（pol）被保存在ds1821的內部eeprom，即保存在th寄存器、tl寄存器和工作寄存器中。

    2ds1821的工作原理

    ds1821的工作原理如圖2所示。

    ds1821通過記錄時鐘周期數來測量溫度。ds1821中有兩個振蕩器：低溫度系數振蕩器和高溫度系數振蕩器，被記錄的時鐘周期數是由低溫度系數振蕩器在高溫度系數振蕩器決定的門時間之內的時鐘周期數。低溫度系數振蕩器的計數器被預置為－55℃所對應的基數，如果計數器在門時間內計數到零，則預先設置為－55℃的溫度寄存器增加1℃，同時計數器由斜率累加器電路決定的值重新預置，

    這個斜率累加器電路還可以補償振蕩器相應于溫度的拋物線特性。計數器重新開始計數，如果仍在高溫度系數振蕩器決定的門時間內計數器計數到零，溫度寄存器的值又增加1℃，而計數器又重新置數。重復上述步驟，直到計數器計到零時的時間超過由高溫度系數振蕩器決定的門時間。這個過程完成以后，溫度寄存器中的值就是當前的溫度。

    3ds1821的結構

    ds1821的結構如圖3所示。

    th寄存器和tl寄存器均是非易失的可電擦寫的存儲器eeprom，用戶可以在單總線工作模式下對th和tl寄存器進行讀寫。th和tl寄存器為8位寄存器，其格式如下：

    s位是符號位，0為正，1為負。

    溫度寄存器格式同th、tl寄存器格式一樣，1位符號位，7位有效數據，它的值就是對應的溫度值（攝氏溫度），如：7dh為＋125℃，19h為＋25℃，e7h為－25℃。

    工作寄存器也是8位寄存器，格式如下：