DS18B20数字式温度测量装置的
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。
DS18B20百度百科
DS18B20DS-18B20 数字温度传感器本公司最新推出TS-18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
1: 技术性能描述 1.1 独特的单线接口方式，DS18B20在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。
1.2 测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。
1.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
1.4 工作电源: 3~5V/DC 1.5 在使用中不需要任何外围元件 1.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送1.7 不锈钢保护管直径Φ6 1.8 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 1.9 标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2”任选 1.10 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
2：应用范围 2.1 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域 2.2 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。
2.3 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
2.5 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制3：产品型号与规格型号测温范围安装螺纹电缆长度适用管道TS-18B20 -55~125 无 1.5 m TS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25TS-18B20B -55~125 1/2”G 接线盒DN40~ 604：接线说明特点独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V 至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃。
DS18B20数字式温度传感器
DS18B20数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。
同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。
部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。
DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（ 1 ）采用单总线的接口方式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。
单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，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。
（ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高。
DS18B20 的测量范围为-55℃~+125℃；在-10~+85℃范围内，精度为±0.5℃。
（ 3 ）在使用中不需要任何外围元器件即可实现测温。
（ 4 ）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。
（ 5 ）供电方式灵活。
DS18B20可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。
因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。
（ 6 ）测量参数可配置。
DS18B20的测量分辨率可通过程序设定9~12位。
（ 7 ）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。
（ 8 ）掉电保护功能。
DS18B20内部含有EEPROM，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。
二、DS18B20测温原理DS18B20 的内部测温电路框图低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，为计数器提供一频率稳定的计数脉冲。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一款数字温度传感器，具有高精度、低功耗、数字输出等特点。
它采用了独特的1-Wire接口技术，可以通过单一的数据线进行通信和供电，非常适合在各种环境中进行温度监测和控制。
DS18B20的工作原理如下：1. 温度测量原理：DS18B20利用半导体材料的温度特性来测量温度。
它内部集成为了一个温度传感器，该传感器基于温度对硅芯片内部电压的影响进行测量。
当温度升高时，硅芯片内部的电压也会随之变化，通过测量这个变化的电压，就可以得到温度的数值。
2. 1-Wire接口技术：DS18B20采用了独特的1-Wire接口技术，这意味着它只需要一根数据线进行通信和供电。
在通信过程中，DS18B20会将温度数据转换为数字信号，并通过数据线传输给主控设备。
同时，主控设备也可以通过数据线向DS18B20发送指令，控制其工作模式和参数设置。
3. 工作电源：DS18B20可以通过1-Wire接口从主控设备获取电源，也可以通过外部提供的电源进行供电。
当通过1-Wire接口供电时，DS18B20会从数据线上提取能量，并利用内部的电源管理电路进行稳定的工作。
这种设计使得DS18B20在低功耗模式下工作，非常适适合于电池供电的应用场景。
4. 温度精度和分辨率：DS18B20具有高精度的温度测量能力，可以达到±0.5℃的精度。
同时，它还可以根据需要进行温度分辨率的设置，可选的分辨率包括9位、10位、11位和12位。
分辨率越高，测量的温度范围越小，但精度也相应提高。
5. 多个DS18B20的连接：由于DS18B20采用了1-Wire接口技术，可以通过将多个DS18B20连接在同一条数据线上，实现多个温度传感器的同时测量。
每一个DS18B20都有一个惟一的64位ROM代码，通过这个代码可以区分不同的传感器。
主控设备可以通过发送指令来选择特定的传感器进行温度测量。
总结：DS18B20是一款采用1-Wire接口的数字温度传感器，具有高精度、低功耗、数字输出等特点。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，可以通过一根单线串行总线与微处理器或者其他设备进行通信。
它采用了数字温度传感技术，可以准确地测量环境温度，并将温度数据以数字形式传输给主设备。
DS18B20的工作原理如下：1. 温度测量原理：DS18B20使用了一个精确的温度传感器，该传感器基于温度对半导体材料电阻值的影响。
在DS18B20中，温度传感器是由一对金属电极和一个细丝电阻器组成的。
当温度升高时，电阻值增加，反之亦然。
通过测量电阻值的变化，可以确定环境温度。
2. 单线串行总线通信：DS18B20通过单线串行总线与主设备通信，这意味着只需要一根数据线就可以实现数据传输。
通信过程中，主设备发送指令给DS18B20，DS18B20将温度数据以数字形式传输回主设备。
这种通信方式简化了硬件连接，降低了成本。
3. 温度转换和精度：DS18B20将温度数据转换为数字形式，并以12位精度表示。
它可以测量的温度范围为-55℃至+125℃，精度为±0.5℃。
DS18B20还具有可编程的分辨率功能，可以选择9位、10位、11位或者12位的温度分辨率。
4. 供电和工作模式：DS18B20可以通过总线路线提供供电，也可以通过外部电源提供供电。
它还具有多种工作模式，包括连续转换模式和温度警报模式。
在连续转换模式下，DS18B20可以周期性地测量温度并发送数据。
在温度警报模式下，DS18B20可以设置上下限温度阈值，当温度超过或者低于设定阈值时，会触发警报信号。
总结：DS18B20是一种数字温度传感器，采用了数字温度传感技术。
它通过测量温度对半导体材料电阻值的影响来测量环境温度，并将温度数据以数字形式传输给主设备。
DS18B20具有单线串行总线通信、温度转换和精度、供电和工作模式等特点。
它在许多领域中被广泛应用，如气象监测、工业自动化、家用电器等。
其高精度和简单的硬件连接使其成为一种理想的温度传感器。
数字温度传感器DS18B20资料
一、DS18B20特点1．单线结构，只需一根信号线和CPU相连。
2. 不需要外部元件，直接输出串行数据。
3. 可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3.3V～5V。
4．测温精度高，测温范围为：一55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±O.5℃。
5．测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达0．0625℃。
6．数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制：9位精度的转换时间为93．75 ms：10位精度的转换时间187.5ms：12位精度的转换时间750ms。
7.具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。
8．可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。
二、DS18B20引脚及管脚功能介绍DS18B20的常用封装有3脚、8脚等几种形式，如图1所示。
各脚含义如下：DQ：数字信号输入／输出端。
GND：电源地端。
VDD：外接供电电源输入端(在寄生电源接线时此脚应接地)。
三、DS18B20内部结构简要介绍：DS18820的内部结构如图3所示：主要有64位光刻ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器等组成。
1．64位光刻ROM是生产厂家给每一个出厂的DS18820命名的产品序列号，可以看作为该器件的地址序列号。
其作用是使每一个出厂的DS18820地址序列号都各不相同，这样，就可以实现一根总线上挂接多个DS18820的目的。
2．DS18820中的温度传感器完成对温度的测量，输出格式为：16位符号扩展的二进制补码。
当测温精度设置为12位时，分辨率为O．0625℃，即O．0625℃／LSB。
其二进制补码格式如图2所示。
其中，S为符号位，S=1，表示温度为负值；S=0，表示温度为正值。
例如+125℃的数字输出为07D0H，-55℃的数字输出为FC90H。
一些温度值对应的数字输出如图4所示。
DS18B20温度检测
目录1引言 (1)2系统描述 (2)2.1系统功能 (2)2.2系统设计指标 (2)3系统的主要元件 (3)3.1单片机 (3)3.2温度传感元件 (4)3.3LCD显示屏 (6)4硬件电路 (7)4.1系统整体原理图 (7)4.2单片机晶振电路 (7)4.3温度传感器连接电路 (8)4.4LCD电路 (9)4.5报警和外部中断电路 (10)5结论 (11)温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测，可以简化硬件电路，也可以实现单线的多点分布式温度监测，而不会浪费单片机接口，提供了单片机接口的利用率。
同时提高了系统能够的抗干扰性，使系统更灵活、方便。
本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。
也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。
关键词： DS18B20，单总线，温度，单片机1引言在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。
单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。
其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉，尤其是热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中的温度进行测量，并经常会对其进行控制。
传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。
近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
DS18B20
3.1.2.1 DS18B20简述DS18B20 是美国DALLAS 公司生产的可完全替代DS1820 的全新型单线数字式温度计。
它具有结构简单，不需外接元件，采用一根I/O 数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点，可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。
DS18B20 是DS1820 的改进型产品，该产品具有比DS1820 更好的性能，目前，该产品已成为DS1820 的替代品而在温控系统中得到广泛的应用。
3.1.2.2 DS18B20系列的性能特点与DALLAS 公司生产的DS1820 相比，DS18B20 具有如下特点：在-10℃～+85℃范围内，DS18B20 具有±0.5℃的精度。
因而DS18B20 在和DS1820 的测温精度相同时，具有更宽广的温度范围。
分辨率为9～12 位（包括1 位符号位），并可由编程决定具体位数。
DS18B20 的转换时间与设定的分辨率有关，当设定为9位时，最大转换时间为93.75ms；10 位时的转换时间为187.5ms；11 位时为375ms；12 位时为750ms。
电源电压范围为3.0V～5.5V。
内含程序设置寄存器，可用来设置分辨率位数，该寄存器是DS1820 所没有的。
其格式见表2-1。
表2-1 寄存器位分布表其中，TM 为测试模式位，为1 表示测试模式，为0 表示工作模式，出厂时该位设为0，且不可改变。
R1 和R0 的设置组合与温度分辨率有关，具体关系见表2-2。
表2-2 温度分辨率的设置片内带有64 位激光ROM：从高位算起，该ROM 有一个字节的CRC 校验码，6 个字节的产品序号和一个字节的家庭代码。
对于家庭代码，DS1820 是10H，DS18B20 是28H。
内含温度数据寄存器：该寄存器由两个字节组成，实际上DS18B20 中寄存器的字节定义或温度值与DS1820 不一样，DS1820 的分辨率为0.5℃，而DS18B20 的12 位分辨率为2～4℃。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口通信，具有高精度、低功耗和可靠性强的特点。
它广泛应用于温度测量领域，例如室内温度监控、气象观测、工业自动化等。
DS18B20传感器的工作原理如下：1. 温度测量原理：DS18B20采用基于半导体的温度测量原理，利用温度对半导体材料电阻值的影响来测量温度。
它内部集成为了温度传感器和模数转换器，能够将温度转换为数字信号输出。
2. 单总线通信：DS18B20传感器采用单总线通信方式，即通过一个数据线进行数据传输和控制。
这种通信方式使得传感器的连接更加简单，只需一个数据线和一个电源线即可。
3. 工作原理：DS18B20传感器的工作原理基于温度对半导体材料电阻值的影响。
传感器内部有一个温度传感器和一个模数转换器。
当传感器接收到读取温度的指令时，它会测量温度并将其转换为数字信号。
具体的工作流程如下：- 主控设备发送启动信号，将总线拉低一段时间；- 主控设备释放总线，等待传感器的响应；- 传感器检测到总线被拉低后，开始工作；- 传感器将温度数据转换为数字信号，并通过总线发送给主控设备；- 主控设备接收到传感器发送的数据，并进行解析。
4. 温度测量精度：DS18B20传感器具有高精度的温度测量能力，可实现±0.5℃的测量精度。
它还具有可调节的分辨率，可以根据需要选择9位、10位、11位或者12位的分辨率。
5. 供电方式：DS18B20传感器可以通过总线路线供电，也可以通过外部电源供电。
通过总线供电时，传感器从总线路线获取所需的电能；通过外部电源供电时，传感器需要额外的电源路线提供电能。
总结：DS18B20传感器是一种基于半导体的数字温度传感器，采用单总线通信方式，具有高精度、低功耗和可靠性强的特点。
它的工作原理是利用温度对半导体材料电阻值的影响来测量温度，并通过单总线进行数据传输和控制。
DS18B20广泛应用于各种温度测量场景，为温度监测和控制提供了可靠的解决方案。
单线数字温度传感器DS18B20的原理与应用
单线数字温度传感器DS18B20的原理与应用摘要：介绍单线数字温度传感器DS1820的特性及工作原理，给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例，以及由DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。
关键词：单线制（1-Wire)时隙A/D变换美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS1820,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。
由于每片DS1820含有唯一的硅串行数 所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。
从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线（单线接口）。
读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。
DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。
１DS1820的特性·单线接口：仅需一根口线与MCU连接·无需外围元件·由总线提供电源·测温范围为-55℃～75℃，精度为0.5℃·九位温度读数·A/D变换时间为200ms·用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的·报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限２DS1820引脚及功能DS1820的引脚见图１（PR35封装）。
GND：地；DQ：数据输入／输出脚（单线接口，可作寄生供电）；VDD：电源电压。
３DS1820的工作原理DS1820的内部结构如图２所示。
由图２可知，DS1820由三个主要数字器件组成：①64bit闪速ROM；②温度传感器；③非易失性温度报警触发器TH和TL。
64bit 闪速ROM的结构如下：它既可寄生供电也可由外部５Ｖ电源供电。
在寄生供电情况下，当总线为高电平时，DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上 当总线为低电平时，由电容向DS1820供电。
亿学通电子 DS18B20 温度传感器使用手册
1) DS18B20 是DALLAS 公司生产的一线制数字温度传感器； 2) 具有3 引脚TO－92 小体积封装形式； 3) 温度测量范围为－55℃～＋125℃； 4) 电源供电范围为3V~5.5V ； 5) 可编程为9 位～12 位数字表示；6) 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；7) 其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；8) 多个DS18B20 可以并联到3 根（VDD、DQ 和GND）或2 根（利用DQ 线供电、GND）线上，CPU 只需一根端口线就能与总线上的多个串联的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。
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。
TO-92封装的DS18B20DS18B20 的管脚排列及不同封装形式如图 2所示，DQ 为数字信号输入/输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地，见），NC 表示无连接。
管脚图DS18B20内部结构如图3所示，主要由4 部分组成：64 位ROM 、温度传感器、非易失性存储的温度报警触发器TH 和TL 、配置寄存器。
DS18B20管脚DS18B20概述DS18B20内部结构图非常适用于远距离多点温度检测系统。
DQ-数据输入输出。
漏极开路1 线接口。
也在寄生电源模式时给设备提供电源。
访问DS18B20 的顺序如理初始化；DS18B20读写 连接图应用领域ROM 命令（接着是任何需要的数据交换）；DS18B20 函数命令（接着是任何需要的数据交换）。
每一次访问DS18B20 时必须遵循这一顺序，如果其中的任何一步缺少或打乱它们的顺序，DS18B20 将不会响应。
（1）初始化时序所有与DS18B20 的通信首先必须初始化：控制器发出复位脉冲，DS18B20 以存在脉冲响应。
ds18b20温度传感器工作原理
ds18b20温度传感器工作原理
DS18B20温度传感器是一种数字温度传感器，它基于热电效
应来测量温度。
该传感器由一个精密的温度传感器和一个数字转换器组成。
以下是DS18B20温度传感器的工作原理：
1. 热电效应：DS18B20温度传感器利用热电效应来测量温度。
当两个不同材料的接触点形成温度梯度时，就会产生电动势。
传感器中的温度传感器部分采用的材料对温度变化非常敏感，因此产生的电动势可以反映出温度的变化。
2. 温度传感器：DS18B20温度传感器中的温度传感器部分是
由一个特殊的材料制成的。
该材料具有温度敏感性，当温度变化时，该材料会产生电动势。
这个电动势可以通过传感器的引脚进行读取和转换。
3. 数字转换器：DS18B20温度传感器具有内置的数字转换器。
这个数字转换器可以将从温度传感器获得的电压信号转换为数字信号。
数字信号可以直接读取和处理，而无需进行模拟信号转换。
4. 串行总线通信：DS18B20温度传感器通过一种称为One-
Wire总线的串行通信协议与主控制器进行通信。
传感器和主
控制器之间只需使用单一的数据线进行通信，使得传感器的连接变得简单方便。
总结起来，DS18B20温度传感器工作原理是利用热电效应测
量温度，并通过温度传感器和数字转换器来转换和读取温度信号。
该传感器通过One-Wire总线与主控制器进行通信。
新型数字温度传感器DS18B20介绍
新型数字温度传感器DS18B20介绍单片机轻松入门教学 ------- 『电子驿站』原创，转载请注明出处！---------------------------------------------------------------------------------------------------------------在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。
另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。
因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。
新的"一线器件"DS18B20体积更小、适用电压更宽、更经济。
美国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，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
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。
现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。
使你可以充分发挥“一线总线”的优点。
目前DS18B20批量采购价格仅10元左右。
DS18B20、DS1822 "一线总线"数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持"一线总线"接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C 范围内，精度为±0.5°C。
温度传感器ds18b20
温度传感器ds18b20温度传感器DS18B201. 简介温度传感器DS18B20是一种数字温度传感器，可用于测量环境温度。
该传感器由Maxim Integrated公司生产，并在许多应用中得到了广泛的应用，如家庭自动化、气象站、工业控制等。
DS18B20采用了数字化接口，并具有高精度、可编程分辨率和低功耗等特点。
2. 技术规格DS18B20的技术规格如下：- 工作电源：3.0V至5.5V- 测量范围：-55°C至+125°C- 分辨率：可编程为9、10、11或12位- 精度：±0.5°C（在-10°C至+85°C范围内）- 通信接口：一线式数字接口3. 工作原理DS18B20采用了一线式数字接口，这意味着它只需要一根数据线进行通信。
传感器从控制器接收命令，并通过数据线将温度数据发送回控制器。
传感器的数据线同时起到了供电的作用。
DS18B20通过内部的精密温度传感器测量环境温度。
传感器将温度转换为数字信号，并通过数据线将其发送给控制器。
传感器的分辨率可以根据需要进行编程，从而在精度和响应速度之间进行平衡。
4. 使用方法使用DS18B20温度传感器非常简单。
首先，将传感器的电源引脚连接到可用的电源引脚，并将数据线连接到控制器的GPIO引脚。
然后，通过控制器向传感器发送命令，请求温度数据。
传感器将在一段时间后将温度数据发送回控制器，控制器可以读取这些数据并进行相应的处理。
DS18B20还具有一些特殊的命令，如启动温度转换、复位传感器和读取ROM代码等。
这些命令可以通过与控制器的通信来实现。
5. 应用领域温度传感器DS18B20在许多应用中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：- 家庭自动化：DS18B20可以用于监测室内温度，从而实现智能化的温控系统。
- 气象站：DS18B20可以用于监测室外温度，并将数据发送到气象站系统进行分析和显示。
数字温度传感器DS18B20的特点和结构
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DS18B20是美国DALLAS 公司继DS1820之后推出的增强型单总线数字温度传感器。
它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
1. DS18B20的新性能
(1) 可用数据线供电，电压范围：3.0~5.5V ；
(2) 测温范围：-55~+125℃，在-10~+85℃时精度为±0.5℃；
(3) 可编程的分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃；
(4) 12位分辨率时最多在750ms 内把温度值转换为数字；
(5) 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。
(6) 温度转换时间由DS1820的2s 降为750ms ，且灵敏度大为提高，在逐渐升温的水中与精度为±0.5℃的温度计几乎同步，且回复性很好；
(7) 每个芯片唯一编码，支持联网寻址，零功耗等待。
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第４期（总第１７３期）２０１２年８月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．４Ａｕｇ．文章编号：１６７２－６４１３（２０１２）０４－０１４９－０３ＤＳ１８Ｂ２０数字式温度测量装置的研究张宇宁，周 颖（唐山劳动技师学院，河北 唐山 ０６３０００）摘要：目前对温度的监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术要求。
基于ＤＳ１８Ｂ２０，以ＡＴ８９Ｓ５２单片机为核心设计了温度测量装置，对整个测试系统进行控制，包括温度的测量、数据的处理以及将测量结果送至上位机显示与进一步处理。
关键词：数字测温；ＤＳ１８Ｂ２０；通信协议；ＡＴ８９Ｓ５２中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０２－２７；修回日期：２０１２－０３－０８作者简介：张宇宁（１９８１－），男，满族，河北秦皇岛人，讲师，在读硕士研究生。
０ 引言目前，普遍采用的温度测控装置仍是以输出模拟信号为主，必须经过Ａ／Ｄ转换获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口，这就使得整个测控装置电路结构复杂、成本较高。
而以ＤＳ１８Ｂ２０为代表的新型数字式温度传感器集温度检测和Ａ／Ｄ转换于一体，能直接输出数字信号，与单片机接口电路结构简单，故其被广泛应用于距离远、节点分布多的各种温度控制领域，具有广泛的应用前景及较强的推广应用价值。
１ ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器美国ＤＡＬＬＡＳ公司生产的单线总线ＤＳ１８Ｂ２０数字式温度传感器能在现场采集温度数据，直接将温度物理量变换为数字信号并以总线方式传送到计算机进行处理，因而使用ＤＳ１８Ｂ２０可使系统结构更趋简单，可靠性更高，大大提高了系统的抗干扰能力。
图１为ＤＳ１８Ｂ２０接口电路。
图２为ＤＳ１８Ｂ２０的测温原理。
图１ ＤＳ１８Ｂ２０接口电路ＤＳ１８Ｂ２０通过门开通期间内低温度系数振荡器经历的时钟周期个数来测量温度，而门开通期由高温度系数振荡器决定。
计数器１和温度寄存器均预置对应－５５℃时的数值作为基数。
低温度系数振荡器的振荡频率不受温度变化的影响，产生固定频率的信号给计数器１；而高温度系数振荡器的振荡频率则受温度变化的影响，其脉冲信号输入计数器２。
计数器１是一个减法计数器，当它减至零时，温度寄存器加１，若计数器２没有计数至零（即在门开通期内），则计数器１重新预置基数又进行计数，温度寄存器不断累加，直至计数器２计数至零为止，这时温度寄存器的值即为测量的温度值。
斜率累加器是对振荡器温度特性的非线性进行补偿。
图２ ＤＳ１８Ｂ２０的测温原理图２ 单片机的选型及方案论证本系统采用ＡＴ８９Ｓ５２单片机。
ＡＴ８９Ｓ５２单片机是ＡＴｍｅｌ公司的产品，它额外添加了８ｋＢ在系统可编程（即ＩＳＰ）Ｆｌａｓｈ存储器，使得其下载线电路简单，且可实现并行或者串行模式的在线编程。
ＡＴ８９Ｓ５２支持ＩＳＰ在线下载，由于实验阶段需要不断地进行程序调试和多次下载操作，ＡＴ８９Ｓ５２的支持在线下载功能无疑就为程序的调试带来了方便。
ＡＴ８９Ｓ５２单片机的电路设计如图３所示。
单片机采用外部１１．０５９ ２ＭＨｚ晶振提供时钟电路；复位端ＲＥＳＥＴ同时连接Ｘ２５０４５的复位输出端（ＲＥＳＥＴ），形成看门狗复位电路；由ＤＳ１８Ｂ２０检测到的温度信号通过Ｐ１．０～Ｐ１．７口输入单片机中进行处理，经处理后的数据通过Ｐ３．０（ＲＸＤ）、Ｐ３．１（ＴＸＤ）口传送到４８５，再发送至上位机，Ｐ０．０控制４８５的输入输出。
图３ ＡＴ８９Ｓ５２单片机的电路设计３ ＲＳ－４８５总线现场检测系统本系统是一个以ＰＣ机为主控机、多个单片机为从机构成的４８５总线现场监测系统。
单片机组成的各节点负责采集终端设备（温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０）的输出信号，主控机通过通信协议轮询各节点获得这些设备信息，并根据信息内容进行相关操作。
系统通信总线采用ＲＳ－４８５标准，可以获得较远的通信距离和较好的抗干扰性。
４８５接口芯片和匹配电阻等构成ＲＳ－４８５通用驱动电路。
在本系统中采用了Ｍａｘｉｍ公司生产的差分平衡器收发芯片ＭＡＸ４８５，符合ＲＳ－４８５通信标准。
ＲＳ－４８５采用平衡式发送、差分式接收的数据收发器，在总线（即Ａ、Ｂ）之间接入１２０Ω电阻Ｒ３进行阻抗匹配。
考虑到通信协议中存在广播形式，为防止总线电流过大，在两根总线上各加入了一个可熔断恢复器。
ＲＳ－４８５接口电路如图４所示。
图４ ＲＳ－４８５接口电路４ 数字测温装置数据终端的人机界面本文采用ＶＢ开发数字测温装置数据终端的人机界面。
ＶＢ的特点是事件驱动，具体编程也应围绕相应的事件进行。
其主要步骤是加载串行通信控件，建立通信按钮，并修改属性的一些参数值，编写代码。
一般的通信程序分为窗口加载程序、通信开始处理程序、通信关闭处理程序和定时器事件处理程序等部分。
装置整体系统运行之前需要知道总线上有多少个模块，所以系统一运行，自动先搜索模块并记录，在之后的操作中只对搜索到的模块进行操作。
该部分程序执行流程如图５所示。
图５ 程序执行流程·０５１·机械工程与自动化 ２０１２年第４期 为了实现温度测量数据的远程通信，用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ ６．０开发了远地控制ＰＣ机的用户界面软件。
其界面友好、操作简单，用户通过鼠标就能监控工作环境温度以及数字测温设备状态。
操作系统主界面见图６。
图６ 操作系统主界面图６中，５＃测温点和１４＃测温点放入热水中，温度超过了报警温度值５５℃（通过上位机可设置），所以指示灯变为红色（图中显示为深色），其他各点为室温。
５ 结论基于单片机系统的数字温度测量系统是单片机控制的智能化仪器。
装置结构模型和测量原理简单，选用精密测量元器件和抗干扰、低温漂的精密电子元件，提高了系统的抗干扰能力，保证了系统的稳定性；装置选用数字温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０，简化了测温电路，提高了测量准确度，同时具备较强抗干扰能力，稳定性好，安装方便，维护简单，实现了多路的温度检测。
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