DS18B20传感器调查

1、学习调研报告 温度传感器DS18B20学院：信息工程学院班级：13普本测控学号：姓名：目录摘 要11 绪论21.1 课题描述21.2 DS18B20的特性21.3 DS18B20的优点22 不同封装的引脚分布22.1 TO-92封装22.2 SOIC封装33 DS18B20内部结构图34 DS18B20工作方式44.1 DS18B20的初始化44.2主机向DS18B20写数据54.3 DS18B20指令代码64.4 DS18B20简单的读取温度值步骤65 DS18B20内部寄存器75.1 DS18B20内部光刻ROM75.2 DS18B20存储器75.3 DS18B20内部寄存器76 DS18

2、B20常用程序代码段86.1 DS18B20初始化86.2 DS18B20写字节程序96.3 DS18B20读字节程序96.4 DS18B20温度转换命令程序106.5 DS18B20发送测温命令程序106.6 DS18B20读取温度程序103总结114 参考文献11学习调研报告 第 11 页温度传感器DS18B20摘 要本课题是研究单线数字温度传感器DS18B20的基本电气特性、DS18B20的优缺点、引脚分布、内部结构、工作方式、内部寄存器、常用温度检测程序等。以及总结了当今DS18B20的应用领域、使用情况、未来前景等。关键词：DS18B20，温度传感器，温度检测程序1 绪论 1.1 课

3、题描述DS18B20是常用的单总线数字式温度传感器，分辨率可编程。常见的有8引脚的SOIC封装和TO-92封装。1.2 DS18B20的特性1（1）DS18B20测温范围:-55+125（-67+257）；（2）在-10+85范围内精确度为±5；（3）温度计分辨率可以被使用者选择为9-12位；（4）供电范围为3.0V5.5V；（5）每个器件有唯一的64位序列号存储在内部存储器中；（6）最多在750ms内将温度装换为12为数字；（7）单总线通常要求外接一个约为4.7K-10K的上拉电阻。1.3 DS18B20的优点（1）独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯，具有经济性好的优点；（2）

4、简单的多点分布式测温应用，可以多个DS18B20并联在唯一的单线上,最多8个；（3）数字式传感器，无需外部器件，电路容易搭建；（4）可通过数据线供电，对供电电源的要求低；（5）抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量；（6）体积小，占用空间少；（7）用户可定义的非易失性温度报警设置；（8）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；（9）与其他软硬件兼容性好；（10）分辨率可调。2 不同封装的引脚分布 2.1 TO-92封装TO-92封装TO-92封装引脚说明：面对着扁平的一面，左起第一个引脚为GND引脚,第二个为总线引脚，第三个为VDD引脚。 2.2 SOIC封装SOIC

5、封装SOIC封装引脚说明：1、2引脚无连接，3引脚为VDD引脚，4引脚为总线引脚，5引脚为GND引脚，6、7、8引脚无连接。3 DS18B20内部结构图 DS18B20 内部结构主要由四部分组成： 64 位光刻 ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL 、配置寄存器。4 DS18B20工作方式4.1 DS18B20的初始化2主机首先发出一个480-960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一只都是高电平说明总线上无器件应答。作为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检

6、测总线上是否有480-960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15-60微秒后将总线电平拉低60-240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已经做好准备。若没有检测到就一直在等待检测。DS18B20初始化时序图4.2主机向DS18B20写数据写周期最少为写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则将总线置为低电平，若主机想写1，则将总线置为高电平，持续时间最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复 。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总

7、线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。向DS18B20写数据时序4.3主机从DS18B20读数据读周期是从主机把单总线拉低1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。作为从机DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60微秒才能完成。主机从

8、DS18B20读数据时序4.3 DS18B20指令代码4.4 DS18B20简单的读取温度值步骤（1）跳过ROM操作；（2）发送温度转换命令；（3）跳过ROM操作；（4）发送读取温度命令；（5）读取温度值。5 DS18B20内部寄存器5.1 DS18B20内部光刻ROM 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（地址： 28H ）是产品类型标号，接着的 48 位是该 DS18B20 自身的序列号，并且每个 DS18B20 的序列号都不相同，因此它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码；

9、最后 8 位则是前面 56 位的循环冗余校验码（ CRC=X8+X5+X4+1 ）。 由于每一个 DS18B20 的 ROM 数据都各不相同，因此微控制器就可以通过单总线对多个 DS18B20 进行寻址，从而实现一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的。DS18B20ROM5.2 DS18B20存储器DS18B20的存储器由一个高速暂存RAM和一个非易失性、电可擦除（E2）RAM组成。DS18B20内部存储器内部存储器：第0位-温度的低八位数据；第1位-温度的高八位数据；第2位-高温阈值；第3位-低温阈值；第4位-配置寄存器；第5位-保留位（全1）；第6位-保留位；第7位-保留位；第8位-前

10、八位CRC校验值。5.3 DS18B20内部寄存器DS18B20内部寄存器DS18B20分辨率设置出厂设置默认R0、R1为11，即12位分辨率，也就是1位代表0.0625摄氏度。6 DS18B20常用程序代码段6.1 DS18B20初始化3unsigned char Ds18b20Init()unsigned int i;DSIO=0; /将总线拉低480us960usi=70;while(i-);/延时642usDSIO=1;/然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us60us后将总线拉低i=0;while(DSIO)/等待DS18B20拉低总线i+;if(i>50000)/

11、等待>50MSreturn 0;/初始化失败return 1;/初始化成功6.2 DS18B20写字节程序void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)unsigned int i,j;for(j=0;j<8;j+)DSIO=0;/每写入一位数据之前先把总线拉低1usi+;DSIO=dat&0x01; /然后写入一个数据，从最低位开始i=6;while(i-); /延时68us，持续时间最少60usDSIO=1;/然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值dat>>=1;6.3 DS18B20读字节程序unsi

12、gned char Ds18b20ReadByte()unsigned char byte,bi;unsigned int i,j;for(j=8;j>0;j-)DSIO=0;/先将总线拉低1usi+;DSIO=1;/然后释放总线i+;i+;/延时6us等待数据稳定bi=DSIO; /读取数据，从最低位开始读取byte=(byte>>1)|(bi<<7); /*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。*/ i=4;/读取完之后等待48us再接着读取下一个数while(i-);return byte;6.4 DS18B20温度转换命令

13、程序void Ds18b20ChangTemp()Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc);/跳过ROM操作命令 Ds18b20WriteByte(0x44); /温度转换命令Delay1ms(100);6.5 DS18B20发送测温命令程序void Ds18b20ReadTempCom()Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc); /跳过ROM操作命令Ds18b20WriteByte(0xbe); /发送读取温度命令6.6 DS18B20读取温度程序int Ds18b20ReadT

14、emp()unsigned int temp=0;unsigned char tmh,tml;Ds18b20ChangTemp();/先写入转换命令Ds18b20ReadTempCom();/然后等待转换完后发送读取温度命令tml=Ds18b20ReadByte();/读取温度值共16位，先读低字节tmh=Ds18b20ReadByte();/再读高字节temp=tmh;temp<<=8;temp|=tml;return temp;3总结DS18B20由于简单的电路构成、精确的温度测量、价格较为便宜等优点，大量应用在教学、科研等领域，以及一些小型的温控系统中，但由于其制作材料不耐高温，使其自身应用有一定的限制，不能测量工业上的剧烈高温。未来，由个人小型便携式电子系 统的大量应用4，DS18B20作为简单、经济的测温传感器将会得以更加广