温度传感器DS1820使用中注意事项教学目的单片机应用技术1
温度传感器 DS18B20使用
温度传感器 DS18B20使用DS18B20数字温度传感器接线方便,封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。
主要根据应用场合的不同而改变其外观。
封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。
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/DC1.5 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,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温1.7 内部有64为ROM,前8位是类型编码,后48位是芯片唯一的序列号,最后8位是前56位的CRC校验码。
2、DS18B20封装引脚图3、精度的选择具有9位,10位,11位,12位转换精度可以选择,四种配置的分辨率分别为0.5℃,0.25℃,0.125℃和0.0625℃,出厂时以配置为12位4、温度的读取DS18B20在出厂时以配置为12位,读取温度时共读取16位,所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度,还需要判断正负。
前5个数字为符号位,当前5位为1时,读取的温度为负数;当前5位为0时,读取的温度为正数。
16位数字摆放是从低位到高位,温度的关系图如图,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。
DS1820数字温度计的使用
35.DS18B20数字温度计使用1.DS18B20基本知识DS18B20数字温度计是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。
1、DS18B20产品的特点(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。
2、DS18B20的引脚介绍TO-92封装的DS18B20的引脚排列见图1,其引脚功能描述见表1。
(底视图)图1表1DS18B20详细引脚功能描述序号名称引脚功能描述1 GND 地信号2 DQ 数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。
3 VDD 可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
3.DS18B20的使用方法由于DS18B20采用的是1-Wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对AT89S51单片机来说,硬件上并不支持单总线协议,因此,我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。
DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。
该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。
所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。
而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。
数据和命令的传输都是低位在先。
DS18B20的复位时序DS18B20的读时序对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
用DS1820实现温度测量
任务三用DS1820实现温度测量*一、任务要求DS1820是美国DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器,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。
本任务利用DS1820来完成温度的检测,通过单片机进行数据处理并显示温度值。
知识目标:(1) 了解DS1820的工作原理。
(2) 掌握DS1820的使用和特性。
技能目标:(1) 会单片机和DS1820的接口电路设计。
(2) 能进行DS1820温度采集、单片机数值处理和温度显示的程序设计。
二、知识链接1. DS1820简介DS1820能在现场采集温度数据,并将温度数据直接转化成串行数字信号输出给单片机处理。
(1) 独特的单线接口方式:当DS1820与微处理器连接时,仅需要一条数据线即可实现微处理器与DS1820的双向通信。
(2) 测量温度范围为 -55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范围内,精度为±0.5℃。
(3) 电压适用范围3V~5.5V。
(4) 可编程为9位~12位A/D转换精度。
(5) 用户设定的上、下限报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。
(6) 在没有外部电源时,DS1820依然能够继续工作,此时电源由总线为高电平时DQ脚上的上拉电阻提供(寄生供电模式),此模式下,VDD脚必须接地。
(7) 同一总线上可以挂接多个DS1820,适用于构成多点温度测控系统。
2. DS1820测温原理DS1820只有3个引脚,说明如下: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。
图4-25 DS1820内部测温电路框图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从预置数开始减法计数到0时,温度寄存器中的值就增加1℃,这个过程重复进行,直到计数器2计数到0时便停止。
DS18B20温度传感器使用方法以及代码
第7章DS18B20温度传感器温度传感器概述温度传感器是各种传感器中最常用的一种,早起使用的是模拟温度传感器,如热敏电阻,随着环境温度的变化,它的阻值也发生线性变化,用处理器采集电阻两端的电压,然后根据某个公式就可以计算出当前环境温度。
随着科技的进步,现代的温度传感器已经走向数字化,外形小,接口简单,广泛应用在生产实践的各个领域,为我们的生活提供便利。
随着现代仪器的发展,微型化、集成化、数字化、正成为传感器发展的一个重要方向。
美国DALLS半导体公司推出的数字化温度传感器DS18B20采用单总线协议,即单片机接口仅需占用一个I/O端口,无需任何外部元件,直接将环境温度转化为数字信号,以数码方式串行输出,从而大大简化了传感器与微处理器的接口。
DS18B20温度传感器介绍DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
可以分别在 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,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DS18B20供电,而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。
他在测温精度、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温度传感器的特性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:+~ + V。
④测温范围:-55 ~+125 ℃。
固有测温分辨率为℃。
⑤通过编程可实现9~12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。
温度传感器DS1820
温度传感器DS1820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。
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。
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!DS1822与DS18B2 0软件兼容,是DS18B20的简化版本。
省略了存储⽤户定义报警温度、分辨率参数的EEP ROM,精度降低为±2°C,适⽤于对性能要求不⾼,成本控制严格的应⽤,是经济型产品。
继"⼀线总线"的早期产品后,DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。
DS18B20数字式温度传感器的使用方法介绍
2 ) 读出( B E H) 。用此命令读 出寄存器 中的内容 , 从第 1 字节开始 , 直到读完第 9 字节 , 如果仅需要寄存器 中部分 内容 , 主机可以在合适时 刻发送 复位命令结束该过程。 3 ) 复制( 4 8 H ) 。用该命令把暂存器第 2 ~ 4 字节转存 到D S l 8 B 2 0的 E E R O M中, 如果 D S 1 8 B 2 0 是 由信号 线供 电, 主机发 出此命令后 , 总线 必须保证至少 1 0 m s 的上拉 , 当发 出命令后 , 主机发 出读时 隙来读总线 , 如果转存正在进行 , 读结果为 0 , 转存结束为 1 。 4 ) 开始 转换 ( 4 4 H ) 。D S 1 8 B 2 0收到该命令 后立刻 开始温度 转换 , 不需要其它数据 。此时 D S 1 8 B 2 0处于空闲状态 , 当温度 转换正在进行 时, 主机 读总线将收 到0 , 转换结束 为 1 。如果 D S 1 8 B 2 0 是 由信 号线供 电, 主机 发出此命令后 主机必 须立即提供至少相应 于分辨率 的温度转 换时 间的上拉电平。 5 ) 回调 ( B 8 H ) 。执 行该 命 令把 E E R O M 中 的内容 回调 到 寄存 器 T H、 T L 和设置寄存器单元中 , D S 1 8 B 2 0 上 电时能 自动 回调 , 因此设备上 电后 T H、 T L就存 在有 效数据 。该命 令发 出后 , 如果 主机 跟着读总 线 ,
D S 1 8 B 2 0 测 温原理如 图所示 , 图中低 温度系数 晶振的振荡频率受 温度影响小用 于产生 固定频率的脉 冲信号送 给计数器 1 。高温度 系数 晶振随温度变 化其振荡率 明显改变 , 所 产生的信号作 为计 数器 2的脉 冲输 入 。计 数 器 l 和 温度 寄存 器被 预置 在一 5 5 。 c所对 应 的一个 基数 值 。计数 器 l 对低温 度系数 晶振 产生的脉 冲信 号进行减 法计数 , 当计 数器 1 的预置值减 到0 时, 温度 寄存器 的值将加 1 , 计数器 1 的预置将重 新被装入 , 计数器 1 重新 开始对低温度 系数晶振产 生的脉冲信号进行 计数 , 如此循环直到计数器 2 计数到 0 时, 停止温度寄存 器值 的累加 , 此 时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修 正测 温过程 中的非线性 , 其 输 出用 于修正计数器 1的预置值 。D S 1 8 B 2 0在 正常使用 时的测温分辨率为 0 . 5 ℃。
11.2 数字式温度传感器DS1820的性能特点、工作原理(二)
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11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
2. DS1820的工作原理
DS1820写时序图
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
2. 20的工作原理
单线通信功能通过分时完成,有严格的时序概念。 系统对1820的各种操作必须按照协议进行;
操作协议为:
初始化DS1820—发ROM功能命令—发存储器操作命令—处理 数据
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
2. DS1820的工作原理
1820操作命令
ROM功能命令(5条) 读ROM数据 指定匹配芯片 跳跃ROM 芯片搜索 报警芯片搜索
存储器操作命令(6条) 写RAM数据、读RAM数据、将RAM数据复制到EEPROM、温度转换、将 EEPROM中的报警值复制到RAM、工作方式切换
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
2. DS1820的工作原理
写时间隙分为写“0”和写“1”。 在写数据时间隙的前15uS总线需要是被控制器拉置低电平,而后则将
是芯片对总线数据的采样时间,采样时间在15-45uS,采样时间内如 果控制器将总线拉高则表示写“1”,如果控制器将总线拉低则表示写 “0”。 每一位的发送都应该有一个至少15uS的低电平起始位,随后的数据 “0”或“1”应该在45uS内完成。 整个位的发送时间应该保持在60-120uS,否则不能保证通信的正常。
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温度传感器实训教程
(2)程序编写、编译。
a.编写主函数程序main.c如下:
#include "reg52.h"
#include"temp.h"
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8;
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
2硬件连接3程序烧入芯片1选择单片机型号串口号打开程序文件关闭单片机电源再点击下载程序然后打开电源程序显示下载操作成功即可
DS18B20
1、
1、掌握DS18B20温度传感器设计与制作及其特性;
2、熟练KeiluVision5软件及程序烧入软件基础运用;
3、了解并使用单片机开发试验仪做基础实验。
4、学会基础的C51单片机程序编写并看懂较为复杂的程序。
{
Ds18b20Init();
Delay1ms(1);
Ds18b20WriteByte(0xcc);//跳过ROM操作命令
Ds18b20WriteByte(0xbe);//发送读取温度命令
}
/*******************************************************************************
for(j=8; j>0; j--)
{
DSPORT = 0;//先将总线拉低1us
i++;
DSPORT = 1;//然后释放总线
i++;
i++;//延时6us等待数据稳定
bi = DSPORT;//读取数据,从最低位开始读取
数字温度传感器DS18B20介绍及应用
数字温度传感器DS18B20介绍及应用【摘要】本文首先对数字温度传感器DS18B20的内部结构、工作原理做简单的介绍,然后结合DS18B20的性能,对温度传感器DS18B20在电路设计方面的应用做了相应的分析,最后提到DS18B20在使用过程中的注意事项。
【关键词】温度传感器;DS18B20;应用传统的温度敏感元件是热敏电阻,热敏电阻的优点是成本低,但是热敏电阻需要其他电路进行信号处理,因此可靠性较差,准确度和精确度都大大降低。
DS18B20是美国DALLAS公司新推出的一种数字温度传感器,它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点。
DS18B20数字温度传感器可将温度转化成串行数字信息进行9~12位温度读数。
使用DS18B20数字温度传感器后,使整个系统结构更趋向简单,同时,可靠性也大大增高。
一、DS18B20的介绍1.DS18B20的内部结构DS18B20由四个部分组成:①64位光刻ROM、②温度传感器、③非挥发的温度报警触发器TH和TL、④配置寄存器。
64位光刻ROM在温度传感器出厂之前就刻上了64位序列号,它可以看是该温度传感器的地址序列码,每个DS18B20的序列号就如我们的身份证号一样,代表着自己的身份。
正一味如此,在同一根总线上可以同时挂接多个温度传感器。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量。
非挥发的温度报警触发器TH和TL是通过将测得的温度值分别于TH和TL进行比较,相应的对主机发出的告警搜索命令作出响应。
配置寄存器通过R1、R0位设定温度分辨率。
分辨率及使用者设定的报警温度存储在非易失性电擦写EEPROM中,这样,掉电后数据仍然可以保存。
2.DS18B20的测温原理及温度读取DS18B20利用低温系数振荡器输出的时钟脉冲信号通过由高温系数振荡器产生的门开通周期的计数值来测量温度。
DS18B20在出厂时就设定了分辨率是12位,在读取温度时一共读取16位,其中,前5位数字表示的是符号。
温度传感器应用中注意事项
温度传感器应用中注意事项
选择温度传感器比选择其它类型的传感器所需要考虑的内容更多。
首先,必需选择传感器的结构,使敏感元件的规定的测量时间之内达到所测流体或被测表面的温度。
温度传感器的输出仅仅是敏感元件的温度。
实际上,要确保传感器指示的温度即为所测对象的温度,经常是很困难的。
在大多数状况下,对温度传感器的选用,需考虑以下几个方面的问题:
(1) 被测对象的温度是否需记录、报警和自动掌握,是否需要远距离测量和传送。
(2) 测温范围的大小和精度要求。
(3) 测温元件大小是否适当。
(4) 在被测对象温度随时间变化的场合,测温元件的滞后能否适应测温要求。
(5) 被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。
(6) 价格如保,使用是否便利。
温度传感器的选择主要是依据测量范围。
当测量范围估计在总量程之内,可选用铂电阻传感器。
较窄的量程通常要求传感器必需具有相当高的基本电阻,以便获得足够大的电阻变化。
热敏电阻所供应的足够大的电阻变化使得这些敏感元件特别适用于窄的测量范围。
假如测量范围相当大时,热电偶更适用。
最好将冰点也包括在此范围内,由于热电偶的分度表是以此温度为基准的。
已知范围内的传感器线性也可
作为选择传感器的附加条件。
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DS18B20的使用方法和注意事项
DS18B20的使用方法和注意事项DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量,并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写,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DS18B20供电,而无需额外电源。
因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高。
他在测温精度、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。
DS18B20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 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃。
(5)通过编程可实现9~12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。
单线(1—wire)技术该技术采用单根信号线,既可传输时钟,也能传输数据,而且是双向传输!适用于单主机系统,主机能够控制一个或多个从机设备,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释放该线,而让其他设备使用。
单线通常要求外接一个5K的上拉电阻,这样当该线空闲时!其状态为高电平!主机和从机之间的通讯分三个步骤:初始化单线器件!识别单线器件和单线数据传输!单线1—wire协议由复位脉冲,应答脉冲,写0,写1,读0,读1这几种信号类型实现,这些信号中除了应答脉冲其他都由主机发起!并且所有指令和数据字节都是低位在前!芯片图自己找NC:1、2、6、7、8脚空悬空不使用VDD:可选电源脚,电源电压范围3——5.5V,当工作于寄生电源时,此脚必须接地DQ:数据输入/输出脚。
11.2 数字式温度传感器DS1820的性能特点、工作原理(一)
数字温度传感器是采用数字技术,能以数字形式 直接输出被测温度值,具有测温误差小、分辨力 高、抗干扰能力强,能够远程传输数据,用户可 设定温度上、下限,有越限自动报警功能。
典型产品有DS1820/DS18B20,能把温度信号直接 转换成串行数字信号供微机处理。
2. DS1820的工作原理
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
2. DS1820的工作原理
应用范围
温度控制
工业系统
家用电器
温度计
报警系统
DS1820/B20信息的写入/读出都是通过一根数
据线进行操作,即单总线接口方式。
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
1. DS1820的性能特点
DS1820/DS18B20是DALLAS公司新一代的单总线数 字温度传感器;
测温范围:-55~125℃ 分辨力:
DS1820:0.5℃; DS18B20:0.0625℃;
内部集成温度传感元件、A/D转换器、单总线协议
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
1. DS1820的性能特点
DS1820温度转换结果为9位;
DS18B20温度转换结果为12位;
供电电压范围:3.0~5.0V;
1 23
12位A/D转换时间为:750ms;
具有用户自定义的,非易失性 的温度报警值;
1-GND 2-DQ:DATA IN/OUT 3-VDD
11.2 单总线数字式温度传感器DS1820/DS18B20
1. DS1820的性能特点
温度传感器DS1820使用中注意事项
温度传感器DS1820使用中注意事项DS1820虽然具有测温系统简洁、测温精度高、连接便利、占用口线少等优点,但在实际应用中也应留意以下几方面的问题:(1)较小的硬件开销需要相对简单的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采纳串行数据传送,因此,在对DS1820进行读写编程时,必需严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。
在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对DS1820操作部分最好采纳汇编语言实现。
由于本节技术简单性,对一般读者DS18B20内容只作阅读。
(2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,简单使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此。
当单总线上所挂DS1820超过8个时,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温系统设计时要加以留意。
(3)连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。
试验中,当采纳一般信号电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。
当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采纳每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长。
这种状况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。
因此,在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
温度传感器DS18B20指令(命令)说明命令功能指令代码功能说明读ROM33H读DS18B20中的64位光刻ROM序列号启动转换44H启动温度转换,结果存入内部高速暂存器RAM中写温限值4EH向内部字节地址2和3 中写入上下限温度值匹配ROM55H发出命令后,还发送64位ROM序列号查找对应号码的18B20 读供电B4H读电源供应方式: 18B20发0为寄生供电,1为外接供电读取温度BEH读取温度寄存器等9字节的内容跳过ROMCCH单片18B20时,跳过读序列号操作,直接发温度转换报警搜寻ECH执行后,当温度超过上下限值时18B20才作响应搜寻ROMF0H搜寻同一条线上挂接有几个18B20,识别ROM(4)在DS18B20测温程序设计中,向DS18B20发出温度转换命令后,程序总要等待DS18B20的返回信号,一旦某个DS18B20接触不好或断线,当程序读该DS18B20时,将没有返回信号,程序会进入死循环。
温度传感器ds18b20
温度传感器ds18b20温度传感器DS18B20摘要:温度传感器DS18B20是一款数字温度传感器,具有较高的精度和稳定性。
本文将介绍DS18B20传感器的原理、特点、应用领域以及使用方法。
第一部分:引言温度传感器是一种广泛应用于各个领域的传感器,用于测量和监控环境中的温度变化。
DS18B20是一款数字温度传感器,具有高精度、数字输出、单总线操作等特点,因此在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对DS18B20传感器进行详细的介绍。
第二部分:DS18B20传感器的原理DS18B20是基于热敏电阻技术的温度传感器,其原理是利用材料的特性,在温度变化时改变电阻值。
DS18B20采用了目前常用的数字温度传感器技术,通过读取电阻值来得到准确的温度测量结果。
第三部分:DS18B20传感器的特点1. 高精度:DS18B20传感器具有高达±0.5℃的精度,可满足多种应用场景对温度测量的要求。
2. 数字输出:DS18B20采用数字信号输出,易于与各种微控制器和芯片进行通信和集成。
3. 单总线操作:DS18B20可以通过单总线进行操作和通信,简化了传感器与控制系统之间的连接。
4. 多项配置选项:DS18B20传感器支持多种配置选项,可以根据需要调整分辨率、工作模式等参数。
5. 低功耗:DS18B20传感器具有低功耗特性,适合长时间运行。
第四部分:DS18B20传感器的应用领域1. 家用电器:DS18B20传感器可以用于家用电器中的温度控制和监测,例如空调、电冰箱等。
2. 工业自动化:DS18B20传感器在工业自动化领域中广泛应用于温度监测和控制,例如工厂、仓库等环境。
3. 农业温控:DS18B20传感器可用于农业温控系统,例如温室、畜舍等。
4. 医疗仪器:DS18B20传感器在医疗仪器中可用于体温检测和监控,例如体温计、输液器等。
5. 汽车电子:DS18B20传感器可以用于汽车电子系统中的温度监控和控制,例如发动机温度监测。
温度传感器注意事项
温度传感器注意事项温度传感器是一种用于测量环境温度变化的设备。
它在许多领域中都有广泛的应用,例如气象预测、工业控制、医疗设备等。
在使用温度传感器时,有一些注意事项需要考虑,以确保其正常运行和准确测量温度。
首先,需要注意温度传感器的安装位置。
传感器应该安装在需要测量的位置附近,并且与所测量的物体或环境有足够的接触。
如果传感器离物体太远或与物体之间存在空隙,将会影响温度传感器的准确性。
此外,传感器的安装位置也需要避免直接暴露在阳光或其他热源下,以免温度测量结果受到其影响。
其次,温度传感器的灵敏度也需要注意。
传感器的灵敏度决定了其可以测量的温度范围和精度。
在选择温度传感器时,需要根据具体需求选择合适的灵敏度。
如果需要测量极低或极高温度,需要选择具有较大测量范围的传感器。
而对于需要较高精度的应用,需要选择灵敏度更高、测量精度更高的传感器。
第三,温度传感器的校准也是非常重要的。
无论是新购买的传感器还是长时间使用后的传感器,都可能存在测量误差。
为了确保精确的温度测量,需要定期对传感器进行校准。
校准可以通过将传感器与已知温度的标准进行比较来完成。
校准的频率和方法可以根据需要和制造商的建议进行确定。
另外,温度传感器的保养也是必要的。
使用过程中,传感器可能会受到灰尘、油脂、潮湿等的污染,影响其准确度和寿命。
因此,需要定期清洁传感器,并注意保持传感器周围环境的清洁和干燥。
对于一些特殊环境,如有腐蚀性、高温或高湿度环境,需要选择对应防护等级的传感器,以保证其在恶劣环境下的可靠性。
此外,需要注意的是温度传感器的响应时间。
响应时间是指传感器从接收到温度变化到输出反应的时间。
不同类型和品牌的传感器的响应时间可能会有所不同。
在一些需要快速监测温度变化的应用中,需要选择响应时间较短的传感器。
而在一些需要长时间稳定监测的应用中,响应时间可能并不是一个主要考虑因素。
最后,温度传感器的选择和使用也应该考虑成本效益。
不同类型和品牌的温度传感器具有不同的性能和价格。
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
DS18B20温度传感器的内部存 储器包括一个高速暂存RAM(数据缓 冲寄存器)和一个非易失性的可电擦 除的E2RAM,后者存放高温度和低温 度触发器TH、TL和结构寄存器。前 者暂存存储器包含了8个连续字节, 前两个字节是测得的温度信息,第一 个字节的内容是温度的低八位,第二 个字节是温度的高八位。第三个和第 四个字节是TH、TL的易失性拷贝, 第五个字节是结构寄存器的易失性拷 贝,这三个字节的内容在每一次上电 复位时被刷新。第六、七、八个字节 用于内部计算。第九个字节是冗余检 验字节。该字节各位的意义如下: TM R1 R0 1 1 1 1 1 如表所示。
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
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 )。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。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。
16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,拉低总 线,主CPU收到此信号表示复位成功。
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2.温度传感器DS1820使用中注意事项
DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、
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:
(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于 DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS1820
(3)连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中,当采用普通信号
电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆 改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用每米绞合次
数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长。这种情况主
要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此,在用DS1820 进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
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项目三 智能温控装置
第2讲 温度控制子项目
《单片机应用技术》精品课程组 湖北职业技术学院机电工程系
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教学目的:
1 、温度传感器18B20的结构、技术参数 2、典型应用和相关硬件线路的设计和软件编程 3、温度传感器DS1820使用中注意事项
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测
温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对 DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。由于本节技术复杂性,
对一般读者DS18B20内容只作阅读。
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2.温度传感器DS1820使用中注意事项
(2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,容 易使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此。当单 总线上所挂DS1820超过8个时,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温系统设计时要加以注意。
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
该寄存器的低五位一直都是1 ,TM是测试模 式位,用于设置DS18B20处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).
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特 (位)的RAM中,Bit0是最低位,二进制中的前面5位是符号位,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+125℃的数字输出为07D0H, +25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH, -55℃的数字输出为FC90H。
1. DALLAS公司DS18B20基本参数
根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转
换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复
位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样 才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下
拉500微秒,然后释放(输出高),DS18B20收到信号后等待
DALLAS公司生产的单线数字温Байду номын сангаас传感器DS18B20、 DS1822,外
形如三极管一样,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。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,新的产品支持3V~ 5.5V的电压范围, DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为 ±0.5°C。用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。 DS1822与 DS18B20软件兼容,是DS18B20的简化版本。省略了存储用 户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降低为±2°C,是经济 型产品。
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1. DALLAS公司DS18B20基本参数
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。 DS18B20 的管脚排列如下 :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)。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。