【摘要】阐述了蒸发器表面温度控制在制冷时的重要性，介绍了ds1821的工作原理、结构和功能，并给出了ds1821在蒸发器温度控制中的应用。

    【关键词】ds1821，制冷，蒸发器，控制

    空调的蒸发器是热交换装置，如果蒸发器表面温度过低，空气中的水分被析出后结霜，此时若蒸发器中制冷剂流量不减弱，则蒸发器表面会逐步结冰，最终导致蒸发器无法工作（风不能通过，无法进行热交换），空调也就无法制冷。所以，空调器最基本、也是最主要的控制任务就是防止蒸发器表面结霜，即控制蒸发器表面的温度。目前汽车空调蒸发器的温度控制主要有离合器－热力膨胀阀系统（cctxv系统）和离合器－节流管系统（ccot系统），它们都是通过恒温器控制离合器，进而控制压缩机的转停来达到除霜目的的。恒温器主要有波纹管式和双金属片式两种形式，前者为热力杠杆式结构，敏感元件为感温包，后者通过温度系数不同的两块金属片触点的接通和断开来控制离合器接通和脱开。它们的工作精度均不高。数字式温度传感器ds1821具有恒温器和单总线两种工作模式，在恒温器工作模式下它有温度开关的功能，可以用来控制汽车空调蒸发器的表面温度。

    1ds1821的功能和封装

    ds1821是美国dallas公司生产的数字式温度传感器，与微控制器的连接简单，它采用单总线（1－wire bus），即用一根数据线与微控制器连接，按照单总线通讯协议与微控制器进行通讯，工作温度范围为－55℃～125℃，在0℃～80℃时的精确度为±1℃，完全满足汽车空调控制的要求。其封装形式有两种：8引脚的soic形式封装和3引脚的pr35形式封装，如图1所示。

    引脚说明：

    qd：数据输入／输出线；

    vdd：接电源；

    gnd：接地；

    nc：悬空。

    ds1821既可以用作8位的温度传感器，又可以作为恒温器使用，当用作恒温器时，ds1821具有温度开关的功能，由用户设定告警触发点th和tl，用户设定的触发点和设置在触发时dq引脚的电平（pol）被保存在ds1821的内部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的工作原理如图2所示。

    ds1821通过记录时钟周期数来测量温度。ds1821中有两个振荡器：低温度系数振荡器和高温度系数振荡器，被记录的时钟周期数是由低温度系数振荡器在高温度系数振荡器决定的门时间之内的时钟周期数。低温度系数振荡器的计数器被预置为－55℃所对应的基数，如果计数器在门时间内计数到零，则预先设置为－55℃的温度寄存器增加1℃，同时计数器由斜率累加器电路决定的值重新预置，

    这个斜率累加器电路还可以补偿振荡器相应于温度的抛物线特性。计数器重新开始计数，如果仍在高温度系数振荡器决定的门时间内计数器计数到零，温度寄存器的值又增加1℃，而计数器又重新置数。重复上述步骤，直到计数器计到零时的时间超过由高温度系数振荡器决定的门时间。这个过程完成以后，温度寄存器中的值就是当前的温度。

    3ds1821的结构

    ds1821的结构如图3所示。

    th寄存器和tl寄存器均是非易失的可电擦写的存储器eeprom，用户可以在单总线工作模式下对th和tl寄存器进行读写。th和tl寄存器为8位寄存器，其格式如下：

    s位是符号位，0为正，1为负。

    温度寄存器格式同th、tl寄存器格式一样，1位符号位，7位有效数据，它的值就是对应的温度值（摄氏温度），如：7dh为＋125℃，19h为＋25℃，e7h为－25℃。

    工作寄存器也是8位寄存器，格式如下：