第10章 1_wire总线：DS18B20

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DS18B20的工作原理

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，具有高精度和广泛的应用范围。

它采用单总线接口进行通信，可以直接与微处理器或者其他数字设备连接。

下面将详细介绍DS18B20的工作原理。

1. 原理概述DS18B20采用了数字温度传感器的工作原理，通过测量温度对应的电压值来获取温度信息。

它内部集成为了温度传感器、模数转换器和数据存储器，可以直接输出数字信号。

2. 温度传感器DS18B20使用了特殊的温度传感器，这个传感器是由一对金属导线组成的，其中一个导线是纯铜，另一个导线是由铜和镍合金组成的。

当温度发生变化时，导线的电阻值也会发生变化，通过测量电阻值的变化可以得到温度信息。

3. 单总线接口DS18B20使用单总线接口进行通信，这意味着它只需要一个引脚来连接到主控设备。

单总线接口可以减少连接线的数量，简化电路设计。

4. 工作原理DS18B20的工作原理如下：- 当主控设备发送开始信号时，DS18B20会进入工作状态，并开始测量温度。

- DS18B20将温度转换成数字信号，并将其存储在内部的数据存储器中。

- 主控设备发送读取命令后，DS18B20会将存储的温度值发送给主控设备。

- 主控设备接收到温度值后，可以进行进一步的处理和显示。

5. 精度和分辨率DS18B20具有高精度和可调节的分辨率。

它可以提供从9位到12位的温度测量分辨率，分辨率越高，测量精度越高。

例如，当分辨率设置为12位时，温度测量精度可以达到±0.0625°C。

6. 供电方式DS18B20可以通过主控设备提供的电源进行供电，也可以使用独立的电源。

它的工作电压范围为3V至5.5V，电流消耗较低，适合在低功耗应用中使用。

7. 应用领域DS18B20广泛应用于各种需要温度测量的领域，例如：- 家用电器：空调、冰箱、洗衣机等。

- 工业自动化：温度监测和控制系统。

- 农业：温室控制、畜牧业等。

- 汽车电子：发动机温度监测、空调系统等。

基于1-wire温度传感器系统概述DS18B20是DS公司生产的数...

基于1-wire温度传感器DS18B20的温度测量系统
系统概述
DS18B20是DS公司生产的数字式温度传感器芯片，每只芯片具有唯一的64位编码，而且多个芯片可以串接在一条通讯线缆上，具有高精度、易组网的优点。

基于DS18B20的这些优点，我公司开发了IM20温度采集模块，专门用于DS18B20的温度采集。

将二者结合，配以必要的支持软件，即可构成一个网络化温度测量系统。

典型结构
该系统的典型结构包括：顶层上位机、中间层采集模块、底层传感器，三部分组成。

上位机通过RS485总线与采集模块连接，采集模块再经“1-wire”总线与各个测量点的温度传感器（DS18B20）连接。

采集模块根据上位机指令，对“1-wire”总线实施“查询、采集”等操作，并将操作结果或采集数据上传。

系统优点
使用数字式温度传感器、无转换误差、无传输损耗，测量精度高，长期稳定使用RS485、1-wire两级网络结构，便于组成结点众多的大型“网格”式温度测量系统
RS485、1-wire总线结构简单、易于维护，而且价格低廉
RS485、1-wire两级总线组网，易于扩展—增加或删除测量节点十分容易系统结构简单，施工方便，维护简单。

设备总线上全数字信号传输，所有传输全部使用CRC码校验，数据传输质量高，抗干扰能力强。

提供免费测试程序，协助用户定制监控软件。

典型应用
电信机房环境温度监测，服务器、机架等温度监测
粮仓、冷冻等仓储设施的温度监测
气象、环境监测等场合的温度测量。

单总线DS18B20

串行总线扩展---单总线
串行单总线原理与应用
One-Wire总线（单总线） One-Wire总线是DALLAS公司研制开发的一种协议。它由一个总线主节点、一个或多个从节点组成系统，通过一根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合 OneWire协议的从芯片都有一个唯一的地址，包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代码。主芯片对各个从芯片的寻址依据这64位的不同来进行。One-Wire总线利用一根线实现双向通信。因此其协议对时序的要求较严格，如应答等时序都有明确的时间要求。基本的时序包括复位及应答时序、写一位时序、读一位时序。在复位及应答时序中，主器件发出复位信号后，要求从器件在规定的时间内送回应答信号；在位读和位写时序中，主器件要在规定的时间内读回或写出数据。
高速暂存存储器
高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如表所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再将数据部分转换为十进制。第9个字节是冗余检验字节。
+25.0625
+10.125 +0.5 0 -0.5
0000 0001 1001 0001
0000 0000 1010 0010 0000 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1000
0191H
00A2H 0008H 0000H FFF8H
-10.125
-25.0625 -55
1111 1111 0101 1110

从DS18B20数字温度计浅谈1-wire通信(修订)

由DS18B20数字温度计全面解析1-Wire通信关键字：DS18B20 1-wire 1-wire通信1-wire网络可靠性1-wire安全存储新一代数字化温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、可组网等优点,并且充分发挥了1-Wire通信在恶劣现场测量环境中的高抗扰性,多点数据采集,系统设计灵活等特点。

基于MAXIM技术社区关于1-wire的海量介绍，本文精选了1-wire通信、1-wire 网络可靠性、1-wire安全存储等方面的技术资料。

1-wire初级印象1-Wire是Maxim 子公司Dallas半导体的专利技术，采用单一信号线，但可像I2C,SPI 一样，同时传输时钟（clock）又传输数据（data），而且数据传输是双向的。

本文集结的全为maxim官网上的权威应用资料。

基于1-wire的DS18B20设计实例本实例的核心器件是单片机与温度传感器，而温度传感器与单片机采用1-wire通信，因此，其硬件电路十分简单。

1-Wire主机选择采用1-Wire技术时，需要通过1-Wire主机发送信号来识别总线上的器件并与它们通信。

本文介绍了构建一个1-Wire主机的多种方法。

用软件实现1-wire通信在没有专用总线主机的情况下，微处理器可以轻松地产生1-Wire时序信号。

本应用笔记给出了一个采用C语言编写、支持标准速率的1-Wire主机通信基本子程序实例。

1-wire网络可靠性设计1-Wire协议设计的初衷是为相邻器件的短距离连接提供一种便利的通信方式，随着该通信方式的普及，1-Wire协议被扩展到网络系统，通信范围也超出了电路板的尺寸，此时增强通信网络运行的可靠性，尤为重要。

1-wire安全存储芯片的保密设计开发电子产品，包括嵌入式FPGA的配置代码，其成本是相当高的，如何防止未经授权的机构对这些设计和配置进行拷贝，以保护设计者的知识产权，希望这篇文章能够给你带来答案。

ds18b20详细引脚功能描述

ds18b20详细引脚功能描述
DS18B20是一种数字式温度传感器，具有精准度高、精度稳定、结构简单、易于接口、功耗低等特点，因此被广泛应用于温度测量和监控等领域。

下面详细介绍DS18B20的引脚
功能。

引脚1（VCC）：为DS18B20供电的引脚，电压范围为3V到5.5V。

在供电电压不高于5.5V的情况下，可以直接使用单个电池或锂电池提供电源。

引脚2（DQ）：数字信号引脚，用于传输温度数据和控制指令，并与外部设备进行通讯。

DQ引脚实现了1-Wire总线协议，可以连接多个DS18B20传感器，实现多个传感器的温度测量和监控。

引脚3（GND）：接地引脚。

引脚4（NC）：该引脚没有任何功能，可以不连接。

在工作过程中，DS18B20可以通过控制器对其进行复位、开始转换温度、读取温度等
操作。

控制器可以采用单片机、单片机开发板或适配器等设备。

因此，DS18B20是一种灵
活可配的数字式温度传感器，可以方便地应用于各种需要温度测量和监控的场合。

DS18B20的工作原理

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，采用单线总线接口进行通信。

它是一种低功耗的传感器，能够以高精度测量环境温度。

DS18B20传感器由三个主要部份组成：温度传感器、数字转换器和总线接口电路。

温度传感器是由特殊材料制成的，当温度变化时，它的电阻值也会发生变化。

数字转换器将传感器输出的摹拟信号转换为数字信号，以便于微处理器进行处理。

总线接口电路负责传输数据和控制信号。

DS18B20的工作原理如下：1. 初始化：在开始测量温度之前，需要对DS18B20进行初始化。

初始化过程包括发送复位信号和读取传感器的存在脉冲。

复位信号将传感器从休眠状态唤醒，并准备接收后续的指令。

2. 发送指令：通过总线接口电路，微处理器向DS18B20发送指令。

指令包括读取温度、写入配置寄存器等操作。

指令的格式是通过总线上的脉冲来表示的，脉冲的宽度和时间间隔代表不同的二进制位。

3. 温度转换：当DS18B20接收到读取温度的指令后，它会开始进行温度转换。

温度转换的过程中，传感器内部的电阻值会随着温度的变化而变化。

DS18B20将测量到的电阻值转换为相应的数字信号，并将结果存储在内部的寄存器中。

4. 数据读取：微处理器通过总线接口电路读取DS18B20内部寄存器中存储的温度数据。

数据的格式是以二进制形式表示的，通常是16位或者12位的精度。

微处理器可以根据需要对数据进行进一步的处理，例如转换为摄氏度或者华氏度。

5. 循环测量：DS18B20可以通过配置寄存器来设置测量的精度和采样频率。

一旦设置完成，传感器将自动周期性地进行温度测量，并将测量结果存储在内部的寄存器中。

微处理器可以根据需要定期读取这些测量结果。

DS18B20传感器具有以下特点：1. 高精度：DS18B20传感器具有高达±0.5℃的温度测量精度，适合于对温度要求较高的应用场景。

2. 单线总线接口：DS18B20传感器采用单线总线接口进行通信，减少了连接线的数量，简化了电路设计。

(完整版)DS18B20的工作原理及应用

1.DS18B20的工作原理●①DS18B20数字温度传感器概述●DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。

因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

DS18B20产品的特点●只要求一个端口即可实现通信。

●在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

●实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

●测量温度范围在－55.C到＋125.C之间。

●数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

●内部有温度上、下限告警设置。

序号名称引脚功能描述1 GND 地信号2 DQ 数字输入输出引脚,开漏单总线接口引脚,当使用寄生电源时,可向电源提供电源3 VDD 可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,该引脚必须接地表3-2DS18B20详细引脚功能描述②DS18B20的内部结构DS18B20的内部框图下图所示，DS18B20 的内部有64 位的ROM 单元，和9 字节的暂存器单元。

64位ROM存储器件独一无二的序列号。

暂存器包含两字节（0和1字节）的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。

暂存器还提供一字节的上线警报触发（T H）和下线警报触发（TL）寄存器（2和3字节），和一字节的配置寄存器（4字节），使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。

暂存器的5、6和7字节器件内部保留使用。

第八字节含有循环冗余码（CRC ）。

使用寄生电源时，DS18B20不需额外的供电电源；当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过DQ引脚提供；高电平总线信号同时也向内部电容CPP充电，CPP在总线低电平时为器件供电。

（字节5~8 就不用看了）。

图为暂存器A.温度寄存器（0和1字节）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0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

ds18b20工作原理

ds18b20工作原理1. 简介DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量领域。

它以数字方式输出温度数据，具有精确度高、响应速度快、使用方便等特点，因此备受欢迎。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理。

2. 传感器结构DS18B20传感器由一个温度传感单元、一个模数转换器和一个序列控制器组成。

温度传感单元采用特殊材料制成，它对温度变化非常敏感。

当温度发生变化时，温度传感单元的电阻也会发生变化。

模数转换器负责将温度传感单元的电阻变化转换为数字信号。

它能够准确测量电阻变化并将其表示为数字值。

序列控制器负责控制传感器的工作状态。

它通过传输协议与主控设备进行通信，并接收主控设备发送的指令。

3. 工作原理DS18B20使用单线制数字信号传输方式。

传感器内部有一个独特的序列号标识，主控设备可以通过这个序列号对传感器进行识别和通信。

工作过程如下：步骤1：主控设备发送复位脉冲，使DS18B20进入准备接收命令的状态。

步骤2：主控设备发送读写脉冲，将指令发送给DS18B20。

步骤3：DS18B20接收到指令后，进行相应的处理。

如果是读取温度数据的指令，则将温度数据转换为数字信号，并通过数据传输线发送给主控设备。

步骤4：主控设备接收到DS18B20发送的温度数据后，进行进一步处理和显示。

4. 优点DS18B20传感器具有以下几个优点：4.1 高精度：DS18B20能够提供高精度的温度测量结果，通常可以达到0.5℃的精度。

4.2 响应速度快：DS18B20具有快速响应的特点，能够在很短的时间内提供准确的温度测量结果。

4.3 数字输出：DS18B20以数字信号的方式输出温度数据，无需额外的模数转换器，方便与数字系统集成。

4.4 单线制：DS18B20采用单线制数字信号传输方式，减少了接口数量，节省了成本和空间。

5. 应用领域DS18B20传感器广泛应用于各种温度测量领域，如：5.1 家电领域：DS18B20被应用于空调、冰箱、洗衣机等家电产品中，用于温度控制和保护。

DS18B20的工作原理

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，常用于测量环境温度。

它采用单总线接口，具有高精度、低功耗和可靠性等特点。

下面将详细介绍DS18B20的工作原理。

1. 基本原理DS18B20采用了微处理器技术，内部集成了温度传感器和ADC（模数转换器），能够将温度转换为数字信号输出。

其工作原理基于半导体材料的温度特性，通过测量半导体材料的电阻值来计算温度。

2. 温度传感器DS18B20采用了精确度高的温度传感器，传感器的核心部分是一个由硅材料制成的温度感应器。

硅材料的电阻值随温度的变化而变化，通过测量电阻值的变化可以得到温度的信息。

3. 单总线接口DS18B20采用了单总线接口，即数据线（DQ）同时兼具供电和数据传输的功能。

通过单总线接口，可以实现多个DS18B20传感器的串联连接，从而方便进行温度的多点测量。

4. 工作原理DS18B20的工作原理如下：- 初始化：主机发送复位脉冲，DS18B20接收到复位脉冲后进行初始化操作。

- 通信：主机发送指令，DS18B20接收到指令后执行相应的操作，如温度转换、读取温度值等。

- 温度转换：DS18B20在接收到温度转换指令后，通过内部的温度传感器测量环境温度，并将温度转换为数字信号。

- 数据传输：DS18B20将转换后的温度值以序列的形式通过单总线接口发送给主机。

- 校验：主机接收到温度值后进行校验，确保数据的准确性。

5. 精度和分辨率DS18B20具有高精度和可调节的分辨率。

它可以实现0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃四种分辨率的温度测量。

通过配置寄存器，可以根据需求选择不同的分辨率。

6. 供电方式DS18B20可以通过单总线接口直接从主机获取供电，也可以通过外部供电方式进行供电。

在从主机获取供电时，DS18B20的工作电流非常低，通常在1-1.5mA 之间。

7. 应用领域DS18B20广泛应用于温度测量和控制领域，如室内温度监测、恒温控制、气象站、冷链物流等。

DS18B20的工作原理

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口进行通信。

它可以精确测量环境温度，并将温度值以数字形式传输给微控制器或其他设备。

DS18B20是一种广泛应用于工业自动化、家用电器、医疗设备等领域的温度传感器。

DS18B20的工作原理如下：1. 温度测量原理：DS18B20采用了基于半导体的温度测量原理。

它内部集成了温度传感器和模数转换器（ADC），可以将环境温度转换为数字信号。

DS18B20使用的是温度依赖的电阻器件，称为温度传感器。

当温度升高时，温度传感器的电阻值会发生变化，DS18B20利用这种变化来测量温度。

2. 单总线通信：DS18B20采用了单总线通信协议，即通过单根数据线进行数据传输。

这种通信方式简化了连接和控制的复杂性，只需使用一个引脚即可实现数据的传输和控制。

在单总线通信中，DS18B20作为从设备，由主控制器发出指令，DS18B20接收指令并返回温度数据。

3. 工作原理：DS18B20的工作原理可以分为三个步骤：初始化、温度转换和读取温度。

3.1 初始化：在通信开始前，主控制器需要发送初始化指令来识别和准备DS18B20。

初始化指令包括发送复位脉冲和读取DS18B20的存在脉冲。

复位脉冲使DS18B20进入准备接收指令的状态，存在脉冲用于检测DS18B20是否存在于总线上。

3.2 温度转换：初始化完成后，主控制器发送温度转换指令给DS18B20。

温度转换指令包括启动温度转换和等待转换完成。

DS18B20接收到指令后，开始测量环境温度，并将结果存储在内部寄存器中。

温度转换时间取决于DS18B20的分辨率设置，一般为750ms到12秒不等。

3.3 读取温度：温度转换完成后，主控制器发送读取温度指令给DS18B20。

DS18B20将温度值以数字形式传输给主控制器。

主控制器接收到温度数据后，可以进行进一步的处理和显示。

4. 分辨率设置：DS18B20支持多种温度分辨率设置，包括9位、10位、11位和12位。

单总线温度传感器DS18B20简介

单总线温度传感器DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。

它具有3引脚TO－92小体积封装形式，温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

DS18B20外形及引脚说明外形及引脚如图2所示：图2 管脚排列图在TO-92和SO-8的封装中引脚有所不同，具体差别请查阅PDF手册，在TO-92封装中引脚分配如下：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚DS18B20工作过程及时序DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。

高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。

初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。

初始时，计数器1预置的是与-55℃相对应的一个预置值。

以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。

为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。

计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增加1℃计数器所需要的计数个数。

DS18B20的工作原理

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量和控制系统中。

它采用了单总线接口，能够通过一条数据线进行通信和供电，具有高精度、低功耗、抗干扰等特点。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理。

1. 基本原理DS18B20采用了数字温度传感技术，其基本原理是根据温度对半导体材料电阻的影响来测量温度。

在DS18B20内部，有一个温度传感器和一个数字转换器。

温度传感器由一段特殊的半导体材料构成，该材料的电阻随温度的变化而变化。

数字转换器负责将传感器测量到的电阻值转换成数字温度值。

2. 单总线接口DS18B20采用了单总线接口，即通过一条数据线进行通信和供电。

这条数据线同时承担了供电、数据传输和控制信号的功能。

在通信过程中，主控设备通过向数据线上发送特定的控制命令来获取温度值。

DS18B20在接收到命令后，将温度值通过数据线传输给主控设备。

3. 温度测量过程DS18B20的温度测量过程包括启动转换、温度转换和读取温度三个步骤。

首先，主控设备向DS18B20发送启动转换命令，DS18B20开始进行温度转换。

转换过程中，DS18B20通过内部的温度传感器感知温度变化，并将其转换为相应的电阻值。

一旦转换完成，DS18B20将温度值存储在内部的寄存器中。

最后，主控设备发送读取温度命令，DS18B20将温度值通过数据线传输给主控设备。

4. 精度和分辨率DS18B20具有高精度和可调节的分辨率。

其精度可达到±0.5℃，分辨率可调节为9位、10位、11位或者12位。

分辨率越高，温度测量的精度越高，但所需的转换时间和通信时间也会增加。

5. 供电方式DS18B20可以通过数据线进行供电，也可以通过外部供电。

当通过数据线供电时，主控设备需要提供足够的电源电压和电流来满足DS18B20的工作需求。

当通过外部供电时，DS18B20需要连接到外部电源，并通过数据线进行通信。

总结：DS18B20是一种数字温度传感器，采用了单总线接口，能够通过一条数据线进行通信和供电。

ds18b20总线长度和上拉电阻的换算关系

ds18b20总线长度和上拉电阻的换算关系DS18B20是一种数字温度传感器，可通过一条总线与主控设备连接。

在DS18B20的总线连接中，总线长度和上拉电阻有着密切的关系，本文将详细探讨它们之间的换算关系。

首先，我们需要了解DS18B20传感器的总线接口。

DS18B20采用了一种名为1-Wire的通信协议，该协议只需使用一根传输线即可完成数据和供电的传输。

传输线上有一个上拉电阻连接到VCC，它起到拉高传输线上电平的作用。

在DS18B20连接到总线时，我们需要根据总线长度和上拉电阻的选择来确保传输的可靠性。

接下来，我们来讨论总线长度和上拉电阻的换算关系。

根据DS18B20的规格书，总线长度和上拉电阻的换算关系可以通过如下公式得到：L = R * C其中，L是总线长度，R是上拉电阻的阻值，C是总线的电容。

这个公式的意义在于：总线长度与上拉电阻的乘积等于总线电容。

总线电容是指传输线上电荷的存储能力，与线长和线的特性有关。

那么，如何选择适当的上拉电阻来满足总线长度要求呢？这需要根据总线电容和总线的特性来进行计算。

首先，我们需要估算总线的电容。

总线电容可以通过以下公式进行计算：C = K * L其中，C是总线电容，L是总线长度，K是总线电容系数。

常见的总线电容系数是30-50 pF/m（皮法每米）。

根据这个公式，我们可以估算出总线电容。

然后，我们需要选择适当的上拉电阻阻值。

上拉电阻起到拉高传输线上电平的作用，如果上拉电阻的阻值过大，可能会导致信号的上升时间过长，造成通信失败。

如果上拉电阻的阻值过小，可能会导致总线电流过大，影响设备的运行稳定性。

在一般情况下，我们可以根据总线长度来选择上拉电阻的阻值。

常用的规则是：总线长度越长，上拉电阻的阻值应该越小。

一般可以选择上拉电阻的阻值在4.7kΩ到10kΩ之间。

最后，我们需要注意总线的传输速率。

总线的传输速率也会影响总线长度和上拉电阻的选择。

当总线长度较长时，传输速率可能会受到一些限制，我们需要根据具体情况来选择合适的速率。

DS18B20中文资料

DS18B20中文资料DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线数据传输协议进行通信。

它能够高精度地测量环境温度，并且具有体积小、价格低廉、使用方便等特点。

本文将介绍DS18B20传感器的原理、特性以及应用场景。

一、传感器原理DS18B20传感器采用基于硅的温度传感技术。

其内部集成了温度传感器、模数转换器等电路，以及一组ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。

传感器通过感应环境温度引起的半导体温度变化，将温度值转换为数字信号输出。

二、传感器特性1. 高精度：DS18B20传感器具有最高精度为±0.5°C的温度测量能力，适用于对于精度要求较高的应用场景。

2. 大量程：传感器可在-55°C至+125°C的温度范围内进行测量，适用于广泛的温度监测需求。

3. 单总线接口：传感器采用单总线接口进行数据传输，仅需要一根数据线，方便集成和使用。

4. 低功耗：传感器工作时的电源电压范围为3V至5.5V，具有低功耗的特点，适用于需要长时间连续监测温度的场景。

5. 独特的硬件地址：每个DS18B20传感器都有一个独特的64位硬件地址，可以通过该地址进行单独的识别和通信。

三、传感器应用由于DS18B20传感器具有小巧、精确、方便等特点，因此在很多领域得到了广泛应用。

1. 温度监测系统：传感器可以应用于各种温度监测系统，如气象站、冷链物流、温度报警器等。

通过使用多个DS18B20传感器，可以实现对不同位置的温度进行监测和记录。

2. 温度控制系统：传感器可以用于控制温度的系统，例如恒温器、温室控制系统等。

通过实时监测环境温度，并根据需求进行温度控制，可以提供更舒适的生活和工作环境。

3. 工业自动化：在工业环境中，温度监测也是很重要的一项任务。

DS18B20传感器可以与PLC、SCADA等系统集成，用于工业自动化控制和监测。

4. 物联网应用：随着物联网的发展，温度传感器在物联网应用中的需求越来越大。

单片机学习（十二）1-Wire通信协议和DS18B20温度传感器

单⽚机学习（⼗⼆）1-Wire通信协议和DS18B20温度传感器⽬录⼀、DS18B201. DS18B20简介DS18B20是⼀种常见的数字温度传感器，其控制命令和数据都是以数字信号的⽅式输⼊输出，相⽐较于模拟温度传感器，具有功能强⼤、硬件简单、易扩展、抗⼲扰性强等特点测温范围：-55°C 到 +125°C通信接⼝：1-Wire（单总线）其它特征：可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄⽣供电2. 电路原理图其中1和3号引脚分别连接GND和VCC，⽽⼆号引脚则⽤于使⽤1-Wire（单总线）接⼝进⾏通信。

即：3. 内部结构内部完整结构框图64-BIT ROM：作为器件地址，⽤于总线通信的寻址SCRATCHPAD（暂存器）：⽤于总线的数据交互EEPROM：⽤于保存温度触发阈值和配置参数其中配置寄存器可以配置温度变化的精度值。

存储器结构当我们希望修改EEPROM中存储的内容时，我们需要先将数据写⼊到暂存器中，然后再发送⼀条指令使从机将暂存器中的数据写⼊到EEPROM中。

⼆、单总线（1-Wire BUS）由于DS18B20使⽤的通信接⼝是1-Wire，因此我们需要学习1-Wire相关的通信协议，这样才能使单⽚机和它进⾏通信。

1. 单总线简介单总线（1-Wire BUS）是由Dallas公司开发的⼀种通⽤数据总线⼀根通信线：DQ异步、半双⼯单总线只需要⼀根通信线即可实现数据的双向传输，当采⽤寄⽣供电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ和GND两根线2. 电路规范设备的DQ均要配置成开漏输出模式DQ添加⼀个上拉电阻，阻值⼀般为4.7KΩ左右若此总线的从机采取寄⽣供电，则主机还应配⼀个强上拉输出电路3. 单总线的时序结构①初始化：主机将总线拉低⾄少480us然后释放总线，等待15~60us存在的从机拉低总线60~240us以响应主机最后从机将释放总线对应的信号时序图：②发送⼀位：主机将总线拉低60~120us，然后释放总线，表⽰发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表⽰发送1。

基于-1Wire-总线的-DS18B20-测温实验(C语言)

基于1Wire 总线的DS18B20 测温实验1wire总线的基本原理:1Wire总线整体结构与特点:说明：☐单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制都由这根线完成。

设备（主机或从机）通过一个漏极开路或三态端口连至该数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线，其内部等效电路如图所示。

☐单总线通常要求外接一个约为4.7kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。

☐主机和从机之间的通信可通过3个步骤完成，分别为初始化1-wire器件、识别1-wire 器件和交换数据。

☐由于它们是主从结构，只有主机呼叫从机时，从机才能应答，因此主机访问1-wire 器件都必须严格遵循单总线命令序列，即初始化、ROM命令、功能命令。

单总线芯片序列号：•单总线器件的基本特点就是每个器件都有一个唯一的采用激光刻制的序列号,当有许多单总线器件连接在同一总线时,系统主机可以通过器件的序列号进行器件识别.•序列号信号方式☐所有的单总线器件都要遵循严格的通信协议，以保证数据的完整性。

1-wire协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1时序等几种信号类型。

☐所有的单总线命令序列（初始化，ROM命令，功能命令）都是由这些基本的信号类型组成的。

在这些信号中，除了应答脉冲外，其它均由主机发出同步信号，并且发送的所有命令和数据都是字节的低位在前。

信号时序设计原理信号时序设计原理说明⏹总线主机启动和控制所有1-Wire通信。

⏹1-Wire通信波形与脉宽调制类似，因为在数据位传输期间(或时隙(Time slot))是通过宽脉冲(逻辑0)和窄脉冲(逻辑1)发送数据的。

⏹当总线主机发出一个预定宽度的“复位”脉冲时，启动通信过程，并通过该脉冲同步整个总线系统。

所有从机都会以一个逻辑低“应答”脉冲来响应复位脉冲。

(初始化)⏹写数据时，主机首先拉低1-Wire总线以启动一个时隙，然后保持总线为低(宽脉冲)来发送逻辑0，或释放总线(窄脉冲)使总线返回逻辑1状态。

新型单总线温度传感器DS18B20简介

新型单总线温度传感器DS18B20简介★ 新型单总线温度传感器DS18B20特点：DS18B20是DALLAS公司最新推出的单线数字温度传感器，新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济。

Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。

一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。

DS1822的精度较差为± 2°C 。

现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。

而且新一代产品更便宜，体积更小。

DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。

可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。

分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。

DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！1）. 只要求一个端口即可实现通信；2）. 在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号；3）. 实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温；4）. 测量温度范围在－55。

C到＋125。

C之间；5）. 数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择；6）. 内部有温度上、下限告警设置；★ DS18B20引脚介绍：TO－92封装的DS18B20的引脚排列见下图，其引脚功能描述见表1。

表1 DS18B20详细引脚功能描述序名称引脚功能描述号1 GND 地信号2 DO 数据输入/输出引脚。

单总线DS18B20

DS18B20的4个主要数据部件
（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看做是该DS18B20的地址序列码，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 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位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。
单总线的时序
One-Wire协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写0、读0和读1时序等几种信号类型。所有的单总线命令序列（初始化，ROM命令，功能命令）都是由这些基本的信号类型组成的。在这些信号中，除了应答脉冲外，其他均由主机发出同步信号，并且发送的所有命令和数据都是字节的低位在前。
单总线器件
DS18B20的外形和内部结构
DS18B20内部结构主要由4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。DS18B20的外形及管脚排列如图。 DS18B20引脚定义如下：（1）DQ为数字信号输入/输出端。（2）GND为电源地。（3）VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
读供电方式
0B4H
初始化时序
对DSl8B20操作时首先要进行初始化：单片机发出复位脉冲，DSl8B20以存在脉冲响应。当 DSl8B20发出存在脉冲对复位脉冲响应时，表明该器件已在总线上并作好操作准备。初始化时序见上图。主机总线to时刻发送一复位脉冲(最短为480us的低电平信号)，接着在tl时刻释放总线并进入接收状态。DSl8B20在检测到总线的上升沿之后等待15-60us接着 DS18B20在t2时刻发出存在脉冲(低电平持续 60-240 us)如图所示。

DS18B20的使用法解析

DS18B20共有三种形态的存储器资源：
１、ROM 只读存储器，用于存放DS18B20的ID编码，其前8 位是单线系列编码（DS18B20的是２８H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56位的CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROM。
２、RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。第1、 2个字节是温度转换后的数据值（温度寄存器），第3、4个字节是用户EEPROM（温度报警值TH、TL储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPROM 的镜像（配置寄存器）。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为前8个字节的CRC码。３、EEPROM 非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位 EEPROM，并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。
这是向RAM中写入数据的指令，随后写入的两个字节的数据将会被存到地址2（报警RAM之TH）和地址3（报警RAM之TL）。写入过程中可以用复位信号中止写入。
Read Scratchpad （从RAM中读数据）[BEH]
此指令从RAM中读数据，读地址从地址0开始，一直可以读到地址9，完成整个RAM数据的读出。芯片允许在读过程中用复位信号中止读取，即可以不读后面不需要的字节以减少读取时间。
Read Power Supply（工作方式切换）[B4H]
此指令发出后发出读时间隙，芯片会返回它的电源状态字，“0”为寄生电源状态，“1”为外部电源状态。