DS18B20的功能简介

1、的功能简介DS18B20徐洪曾雨桐制作人：邱雨庄问1、DS18B20的简介(1)独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条 口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。(2)在使用中不需要任何外围元件。(3) 可用数据线供电，电压范围：+3.0 +5.5 V。(4) 测温范围:-55 +125 C。固有测温分辨率为0.5 C。(5) 通过编程可实现2位的数字读数方式。(6)用户可自设定非易失性的报警上下限值。(7)支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。(8)负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。DS18B20

2、的外形和内部结构2、TCO2 (DSISB20).BOTTOM VH!W、温度ROM部分组成：64位4DS18B20内部结构主要由、配置寄存器。TH和TL传感器、非挥发的温度报警触发器为数字信号输入/输出DQ 的管脚排列如图DS18B202所示，为外接供电电源输入端（在寄生电 源VDD为电源地；GND端；接线方式时接地）。局（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是 该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H） 是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8 位是前面56位的循坏冗余校验码（CRC二X8+X5+X4+1 ）

3、。光刻ROM的作 用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接 多个DS18B20的目的。（2） DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转 化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0. 0625C /LSB形式表达，其中S为符号位。表2-12-4-3 DS18B20温度值格式表J. f 匕了&6Kt 3htlhit IIS Byte22212 I 犷 |UHhit HKi 11Im 111U inhit MS ByteS I S | Ss 1 s2于1这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位

4、是符号位，如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0. 0625即可得到实际温度；如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要 取反加1再乘于0. 0625即可得到实际温度。例如+125C的数字输出为07D0H, +25. 0625 C的数字输出为0191H,-25. 0625C的数字输出为FF6FH, -55C的数字输出为FC90H。表2-12-4-4 DS18B20温度数据表lEXIIU RKII RkDicri Al Ol 1 PI 1 (Biiiarw DIGIIALOI ill 1 lllvilXXK1OI 1 1101 0(100OTIX*“(，；i; -I Jl .:

5、;O55GI2 5 .0625 CO&OCKKiOl )00100(110191b10.125 C00A2h.5 io： -iiH：!.000811)(JiOWi OOOTOOOOh-： ? c.11! 1 .rushl ：J 1、(1 II!1 ：ih：rsih-25.0625.HiI 1丨l i bi ll? L.III 1100 100! 0(00FC90h rhe pciuer-on ree! of fh tenrierMire feuHiet k Q（3）DS18B20温度传感器的存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易 失性的可电撩除的EEPRAM

6、,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL 和结构寄存器。（4）配置寄存器该字节各位的意义如下：表2-12-4-5配置寄存器结构低五位一直都是1 , TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工 作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不 要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时 被设置为12位）分辨率设置表：表2-12-4-6温度值分辨率设置表分温度RR最大转换辨01时间率993. 7 005ms 位 187. 1 1 0 5ms0位1375m1 0 1 750位DS18B20的工作原理 工作原理3、DS18B20相同，只DS1820的 读

7、写时序和测温原理与DS18B20是得到的温度值的位数因分辨率不 同而不同，且温度转换时所3DS18B20测温原理如图。的延时时间由 2s减为750ms示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小, 用于随。高温度系数晶振1产生固定频率的脉冲信号送给计数器的 温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2C所对应的 55和温度寄存器被预置在一脉冲输入。计数器1低温度系数晶振产 生的脉冲信号进1对计数器一个基数值。时，温度寄存器的的预置 值减到0行减法计数，当计数器1新开重的预置将重新被装入，计数 器，计数器值将加门1始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直时，停止温度寄存器值的

8、累加，此时温0计数到到计数器2中的斜率累加器用于3度寄存器中的数值即为所测温度。补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器 的预置值。DS18B20测温原理 框图图3：与单片机的典型接口设计4、DS18B20中采用寄生电源供电方式,单片机为例,以MCS-513时钟周期内提供P1.1 口接单线总线为保证在有效的DS18B20足够的电流，可用一个MOSFET处DS18B29的管 和89C51P1.0来完成对总线的上拉。当总线上必须有强的上拉，于写 存储器和温度A/D变换操作时，和。采用寄生电源供电方式时上拉开 启时间最大为WusVDD端均接地。由于单线只有一根线，因此发送接 口必须是GND

9、完成温度转换必须经过三个步骤：DS18B20三态的。主机控制操作指令、存储器操作指令。假设单片机系统ROM初始化、的初始化时DS18B2012MHZ,根据所用的晶体管晶振频率为为初始化INTI序、写 时序和读时序，分别编写三个子程序：READ为子程序，WRITE为写 子程序，读子程序，所有的数据读写均由最低位开始，实际在实，验 中不用这种方式，只要在数据线上加一个上拉电阻4.7K另外两个引 脚分别接电源和地。DS18205、使用中注意事项虽然具有测温系统 简单、测温精度高、连接DS1820方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几 方面的 问题：较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补

10、偿，由,在对与微处理器间采用串行数据传送，因此DS1820于进行读写编 程时，必须严格的保证读写时序，否则将DS1820等高级语言进行系 统程C、无法读取测温结果。在使用PL/M序设计时，对DS1820操 作部分最好采用汇编语言实现。的有关资料中均未提及单总线上所挂 在 DS1820,DS1820DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个个时， 超过当单总线上所挂在实际应用中并非如此。DS18208就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测要加 以注意。温系统设计时的总线电缆是有长度限制的。试验中，连接 DS1820测温数据读取的当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，将发生 错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常，当采用每米绞 合次数更多的双绞线带屏通讯距离可达150m常通讯距离进一步加长。 这种情况主要是由总蔽电缆时，正DS1820线分布电容使信号波形产 生畸变造成的。因此，在用虑总线分布电容和阻进行长距离测温系 统设计时要充分考 抗匹配问题。发出温度转换DS1820DS1820测温