温度传感器DS18B20
第31课温度传感器DS18B20详解
实验现象
通过对DS18B20的控制，读取出DS18B20所采集的温度数据并在 数码管的第4、5、6、7位进行显示，温度精确到小数点后一位。
显示方式为：020.5（温度为正）或-10.4（温度为负）。
DS18B20的命令
ROM操作命令
（1）读ROM--33H （2）匹配ROM--55H （3）跳过ROM--CC
功能命令
（1）写暂存寄存器命令--4EH （2）读暂存寄存器指令--BEH （3）复制暂存寄存器命令—48H （4）启动温度转换命令—44H （5）回传EEPROM内容指令--B8H （6）读电源类型指令--B4H
如何用DS18B20来采集温度
访问一个DS18B20必须经过初始化、ROM命令和功能命令这三个步骤 。 单个DS18B20发命令顺序 第一步： DS18B20初始化----跳过ROM命令（CCH）----启动温度转换命令(44H) 第二步: DS18B20初始化----跳过ROM命令（CCH）----读暂存寄存器指令(BEH)
DS18B20简介
DS18B20是DALLS公司推出的“1-WIRE”接口的 数字温度传感器，可以直接将温度转换为9～12位串行 数字信号供单片机处理。它具有体积小、功耗低、精度 高、抗干扰能力强等优点。
DS18B20引脚和封装
DS18B20的内部结构
DS18B20当分辨率为9,10,11,和12位时，分别对应与0.5℃， 0.25℃，0.125℃,0.0625℃的温度增量
DS18B20写数据时序图分析
①首先给DQ赋值低电平。 ②延时确定时间15us。 ③对DQ赋值，向DS18B20写入相应的高低 电平。 ④再延时时间为45us。 ⑤最后给DQ置高电平。
DS18B20读数据时序分析
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温度传感器
DS18B20是一种单总线数字温度传感器，测试温度范围-55℃-125℃，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
单总线，意味着没有时钟线，只有一根通信线。
单总线读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。
一.DS18B20温度传感器1.引脚图2.DS18B20内部结构图主要由2部分组成：64位ROM、9字节暂存器，如图所示。
(1) 64 位ROM。
它的内容是64 位序列号，它可以被看作是该DS18B20 的地址序列码，其作用是使每个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) 9字节暂存器包含：温度传感器、上限触发TH高温报警器、下限触发TL低温报警器、高速暂存器、8位CRC产生器。
3.64位ROM结构图8位CRC:是单总线系列器件的编码，DS18B20定义为28H。
48位序列号：是一个唯一的序列号。
8位系列码：由CRC产生器生产，作为ROM中的前56位编码的校验码。
4.9字节暂存器结构图以上是内部9 个字节的暂存单元（包括EEPROM）。
字节0~1 是温度存储器，用来存储转换好的温度。
字节2~3 是用户用来设置最高报警和最低报警值。
这个可以用软件来实现。
字节4 是配置寄存器，用来配置转换精度，让它工作在9~12 位。
字节5~7 保留位。
字节8 CRC校验位。
是64位ROM中的前56位编码的校验码。
由CRC发生器产生。
5.温度寄存器结构图温度寄存器由两个字节组成，分为低8位和高8位。
一共16位。
其中，第0位到第3位，存储的是温度值的小数部分。
第4位到第10位存储的是温度值的整数部分。
第11位到第15位为符号位。
全0表示是正温度，全1表示是负温度。
表格中的数值，如果相应的位为1，表示存在。
如果相应的位为0，表示不存在。
6.配置寄存器精度值：9-bit 0.5℃10-bit 0.25℃11-bit 0.125℃12-bit 0.0625℃7.温度/数据关系注意：如果温度是一个负温度，要将读到的数据减一再取反二.单总线协议1.单总线通信初始化初始化时序包括：主机发出的复位脉冲和从机发出的应答脉冲。
DS18B20中文资料(全)
-0.5
1111 1111 1111 1000
-10.125
1111 1111 0101 1110
-25.0625
1111 1110 0110 1111
-55
1111 1100 1001 0000
*上电复位时温度寄存器默认值为＋85℃
数据输出（十六进制） 07D0h 0550h 0191h 00A2h 0008h 0000h FFF8h FF5Eh FE6Eh FC90h
DS18B20通过达拉斯公司独有的单总线协议依靠一个单线端口通讯。当全部器件 经由一个3态端口或者漏极开路端口（DQ引脚在DS18B20上的情况下)与总线连接 的时候，控制线需要连接一个弱上拉电阻。在这个总线系统中，微控制器（主器 件）依靠每个器件独有的64位片序列号辨认总线上的器件和记录总线上的器件地 址。 由于每个装置有一个独特的片序列码,总线可以连接的器件数目事实上是无 限的。单总线协议，包括指令的详细解释和“时序”见单总线系统节。
DS18B20 可以通过从 VDD 引脚接入一个外部电源供电，或者可以工作于寄生电源 模式，该模式允许 DS18B20 工作于无外部电源需求状态。寄生电源在进行远距离 测温时是非常有用的。寄生电源的控制回路见图 1，当总线为高电平时，寄生电 源由单总线通过 VDD 引脚。这个电路会在总线处于高电平时偷能量，部分汲取的
报警操作信号
DS18B20 完成一次温度转换后，就拿温度值与和存储在 TH 和 TL 中一个字节的用 户自定义的报警预置值进行比较。标志位（S）指出温度值的正负：正数 S=0,负 数 S=1。TH 和 TL 寄存器是非易失性的，所以它们在掉电时仍然保存数据。在存 储器节将解释 TH 和 TL 是怎么存入高速暂存器的第 2 和第 3 个字节的。
数字温度传感器ds18b20的原理与应用
数字温度传感器DS18B20的原理与应用1. 概述数字温度传感器DS18B20是一种广泛应用于工业控制、计算机温控等领域的传感器。
本文将介绍DS18B20的原理和应用，并对其工作原理、特点以及应用场景进行详细阐述。
2. DS18B20的工作原理DS18B20采用了数字式温度传感器技术，其工作原理基于温度对半导体材料电阻值的变化进行测量。
具体工作原理如下：1. DS18B20内部包含一个温度传感器、位移寄存器（DS）和一个多功能I/O口。
2. 温度传感器由多个晶体管组成，当温度发生变化时，晶体管的导电能力发生变化。
3. DS18B20通过I/O口与外部控制器进行通信，并将温度数据以数字形式传输。
3. DS18B20的特点DS18B20作为一种数字温度传感器，具有许多独特的特点，包括： - 高精度：DS18B20具有高精度的温度测量能力，精确到0.5°C。
- 数字输出：DS18B20通过数字信号输出温度数据，方便与其他数字设备进行连接与通信。
- 单总线接口：DS18B20采用了单总线接口通信，可以通过一根数据线与外部控制器进行连接，简化了接线工作。
- 可编程分辨率：DS18B20的分辨率可以通过配置进行调整，可以根据具体应用需求选择不同的分辨率。
4. DS18B20的应用场景DS18B20由于其特点和功能的优势，在许多领域得到了广泛应用，包括但不限于以下场景：4.1 工业控制DS18B20可以用于工业控制系统中，用于监测和控制温度。
例如，在生产线上使用DS18B20传感器实时监测设备温度，当温度超出设定范围时，及时采取控制措施，以保证生产过程的稳定性和安全性。
4.2 计算机温控DS18B20可以作为计算机温度监测的传感器，用于检测计算机主板、CPU和其他关键部件的温度。
通过DS18B20传感器的数据，可以实时监测计算机的温度状况，并进行相应的温度调控，以提高计算机的稳定性和使用寿命。
DS18B20温度传感器资料
DS18B20 单线温度传感器一．特征:●独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上●多点能力使分布式温度检测应用得以简化●不需要外部部件●可以从数据线供电,电源电压范围为3。
0V至5。
5V●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（—67 ° F至257 ° F），从—10℃至+85 ° C的精度为0。
5 °C●温度计分辨率是用户可选择的9至12位●转换12位数字的最长时间是750ms●用户可定义的非易失性的温度告警设置●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件 (温度告警情况）●采用8引脚SO（150mil）,8引脚SOP和3引脚TO — 92封装●软件与DS1822兼容●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量,并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。
信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出，因此按照定义只需要一条数据线(和地线）与中央微处理器进行通信.它的测温范围从—55 °C到 +125 ° C,其中从—10 °C至+85 °C可以精确到0。
5°C 。
此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源"），从而消除了供应需要一个外部电源。
每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码,它允许多个DS18B20s的功能在同一1-巴士线.因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。
此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统.三．综述64位ROM存储设备的独特序号。
存贮器包含2个字节的温度寄存器,它存储来自温度传感器的数字输出。
温度传感器DS18B20中文资料
以 0.5 的增量值 在 0.5 至+125 的范围内测量温度 对于应用华氏温度的场合 必须使用查
找表或变换系数
注意 在 DS1820 中 温度是以 1/2 LSB 最低有效位 形式表示时 产生以下 9 位格式
MSB 最高有效位 1
最低有效位 LSB 11001110
= -25 最高有效 符号 位被复制到存储器内两字节的温度寄存器中较高 MSB 的所有位 这种 符号扩展
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DS1820
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图 3 使用 VDD 提供温度变换所需电流
钭率累加器用于补偿振荡器温度特性的非线性 以产生高分辩率的温度测量 通过改变温度每 升高一度 计数器必须经历的计数个数来实行补偿 因此 为了获得所需的分辩率 计数器的数值
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到这一点 当使用寄生电源方式时 VDD 引脚必须连接到地 向 DS1820 供电的另外一种方法是通过使用连接到 VDD 引脚的外部电源 如图 3 所示 这种方法
的优点是在 I/O 线上不要求强的上拉 总线上主机不需向上连接便在温度变换期间使线保持高电
3
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温度传感器资料
DS18B20 单线温度传感器一．特征：●独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上●多点能力使分布式温度检测应用得以简化●不需要外部部件●可以从数据线供电，电源电压范围为3.0V至5.5V●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至+85 ° C的精度为0.5 °C●温度计分辨率是用户可选择的9至12位●转换12位数字的最长时间是750ms●用户可定义的非易失性的温度告警设置●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）●采用8引脚SO（150mil），8引脚SOP和3引脚TO - 92封装●软件与DS1822兼容●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量，并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。
信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出，因此按照定义只需要一条数据线（和地线）与中央微处理器进行通信。
它的测温范围从-55 °C到 +125 ° C，其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0.5°C 。
此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源”），从而消除了供应需要一个外部电源。
每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码，它允许多个DS18B20s的功能在同一1-巴士线。
因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。
此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。
三．综述64位ROM存储设备的独特序号。
存贮器包含2个字节的温度寄存器，它存储来自温度传感器的数字输出。
此外，暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器（TH和TL）和1个字节的配置寄存器。
51单片机DS18B20温度传感器原理及实验
51单片机DS18B20温度传感器原理及实验一、引言温度传感器是一种常用的传感器器件，它的作用是将物体的温度变化转换为电信号输出，以实现温度的监测和控制。
DS18B20是一种数字温度传感器，采用数字信号输出，具有体积小、精度高、线性度好等特点，被广泛应用于各种温度控制系统中。
本文将介绍DS18B20的工作原理及实验方法。
二、DS18B20的工作原理DS18B20是一种基于一线传输协议的数字温度传感器，其工作原理如下：1.接口电路：DS18B20具有三个引脚，分别是VDD、DQ和GND。
其中，VDD是供电引脚，DQ是数据引脚，GND是地引脚。
2.传感器原理：DS18B20内部包含一个温度传感器和一个数字转换器。
温度传感器采用热敏电阻的原理，通过测量热敏电阻的电阻值来反映物体的温度变化。
数字转换器将传感器测得的电阻值转换为数字信号输出。
三、实验流程以下是使用51单片机对DS18B20温度传感器进行实验的详细流程：1.硬件准备：-将DS18B20的VDD引脚连接到单片机的VCC引脚，DQ引脚连接到单片机的任意IO引脚，GND引脚连接到单片机的GND引脚。
-确保DS18B20的供电电压和单片机的工作电压一致。
2.初始化：-在程序中定义DS18B20的DQ引脚所对应的单片机的IO引脚。
-初始化DS18B20，即发送初始化指令给DS18B20。
3.温度转换：-发送温度转换指令给DS18B20，DS18B20开始测量温度。
-等待一定的延时，确保DS18B20完成温度转换。
4.读取温度：-发送读取温度指令给DS18B20，DS18B20将温度的原始数据发送给单片机。
-单片机通过计算将原始数据转换为温度值。
-温度值可以通过串口或LCD等方式进行显示。
5.循环实验：-以上步骤需要不断重复，以便实时监测温度的变化。
四、总结DS18B20温度传感器是一种常用的数字温度传感器，具有精度高、体积小、线性度好等特点，适用于各种温度控制系统。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理引言概述：DS18B20是一种数字温度传感器，具有精确度高、体积小、功耗低等特点，被广泛应用于各种温度测量场景。
本文将详细介绍DS18B20的工作原理及其相关特点。
一、温度传感原理1.1 热敏电阻原理DS18B20采用热敏电阻作为温度传感元件。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，其本质是利用材料在温度变化下的电阻变化特性来测量温度。
1.2 热敏电阻的特性热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系，即温度升高时电阻值下降，温度降低时电阻值上升。
这种特性使得热敏电阻可以通过测量电阻值的变化来间接测量温度。
1.3 DS18B20的温度测量原理DS18B20通过将热敏电阻与一个精确的参考电阻进行比较，利用电阻的变化来测量温度。
通过测量电阻值的变化，DS18B20可以准确地计算出当前的温度值，并以数字信号的形式输出。
二、数字温度传感器的工作原理2.1 单总线通信DS18B20采用单总线通信方式，即通过一个引脚同时实现数据传输和电源供应。
这种通信方式简化了电路设计，提高了系统的可靠性。
2.2 温度转换过程DS18B20在进行温度转换时，会向传感器发送一个转换命令。
传感器接收到命令后，会进行温度测量，并将测量结果存储在内部寄存器中。
用户可以通过读取寄存器的方式获取温度值。
2.3 精确度和分辨率DS18B20具有高精确度和可调节的分辨率。
其精确度可以达到±0.5℃，分辨率可调节为9位、10位、11位或12位，分别对应0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃的分辨率。
三、DS18B20的电气特性3.1 供电电压DS18B20的供电电压范围为3V至5.5V，可以适应不同的电源系统。
3.2 通信速率DS18B20的通信速率可以选择为标准速率（最高16.25kbps）或高速速率（最高100kbps），可以根据实际需求进行设置。
3.3 工作温度范围DS18B20的工作温度范围为-55℃至+125℃，可以适应各种极端环境下的温度测量需求。
温度传感器DS18B20
注： (1)温度以补码形式 存放； (2)9位分辨率时， 得到的十进制数乘 以0.5；10位分辨率 乘0.25;11位分辨率 乘0.125
温度/数据关系表
DS18B20的配置寄存器
通过设置配置寄存器的R0、R1来确定精度。
DS18B20的主要部件
1）64位光刻ROM 2）温度灵敏元件 3）非易失性温度告警触发器TH和TL
64位光刻ROM
出厂前被光刻好。 低8位为产品类型号：单线系列编码（DS18B20为 19H） 中间48位为产品唯一的序列号 高8位是前面56位的CRC循环冗余校验码 光刻ROM的作用：使每一个DS18B20各不相同，这 样可以实现一个总线上挂接多个DS18B20。
温度传感器DS18B20
DS18B20器件引脚
DS18B20是美国DALLAS公司推出的第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。 引脚：
八脚贴片式封装
引脚 GND
DQ VDD
定义 电源负极
信号输入输出 电源正极 空
三脚直插式封装
NC
DS18B20的主要特性
独特的单线接口方式，只需一个引脚即可通信 不需要外部元件 可用数据线供电，不需备份电源（寄生电源工作方式） 测温范围：－55 ℃～＋125 ℃ 可编程分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5 ℃、0.25 ℃、0.125 ℃、0.0625 ℃。 内置EEPROM,限温报警功能 64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接 负压特性。电源接反时，芯片不会烧毁，但不能正常工 作
友台半导体有限公司 DS18B20H 单总线温度传感器说明书
特点 ● 单总线接口,节约布线资源● 应用简单,无需额外器件● 转换温度时间500ms● 可编程9~12位数字输出●宽供电电压范围● 每颗芯片有可编程的ID 序列号 ● 用户可自行设置报警值 ● 超强ESD 保护能力（HBM>8000V ）● 典型待机电流功耗1µA @3V ●典型换电流功耗0.6mA@3V典型应用● 便携应用，手机与穿戴设备● 温度监控 ●粮情监测● 智能家电系统 ● 水温测量● 建筑、设备或机房内部温度监测系统● 过程监测和控制系统概述是一款高精度的单总线温度测量芯片。
温度传感器的测温范围为-55°C 到+125°C ；根据用户需要通过配置寄存器可以设定数字转换精度和测温速度。
芯片内置4byte 非易失性存储单元供用户使用，2byte 用于高低温报警，另外2byte 用于保存用户自定义信息。
在-10°C 到+85°C 范围内最大误差为±°C 。
用户可自主选择电源供电模式和寄生供电模式。
单总线接口允许多个设备挂在同一总线，该特性使得也非常便于部署分布型温度采集系统。
管脚图和管脚描述34167852GNDDQ VDD MSOP82.5V-5.5V DS18B20H DS18B200.4DS18B20图1 DS18B20框图结构框图图1是DS18B20的原理框图。
64位ROM存储了器件的唯一序列码。
暂存器包含了两个字节的温度寄存器，存储来自于温度传感器的数字输出。
另外，暂存器提供了一高一低两个报警触发阈值寄存器（TH和TL）。
配置寄存器允许用户设定温度数字转换的分辨率为9,10，11或12位。
2个字节的用户可编程E2PROM是非易失性存储，器件掉电时数据不会失去。
DS18B20使用单总线协议，总线通讯通过一根控制信号线实现。
控制线需要一个弱上拉电阻这样所有的器件都通过三态或者开漏极端口（就是DS18B20的DQ引脚）连接到总线上。
DS18B20-温度传感器
系统方案框图
• 系统方案框图
DS18B20与单片机接口电路设计
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
• 方案采用STC89C52八位单片机实现。单片机 软件编程的自由度大，可通过编程实现各种 各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小， 硬件实现简单，安装方便。既可以单独对多 DS18B20控制工作，还可以与PC机通信.运用 主从分布式思想，由一台上位机（PC机）， 下位机（单片机）多点温度数据采集，组成 两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实 现远程控制。另外STC89C52在工业控制上也 有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路 的配合使用都很成熟。
• DS18B20内部结构及功能
• DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封 装，其内部结构主要包括：寄生电源，温度 传感器，64位ROM和单总线接口，存放中间 数据的高速暂存器RAM，用于存储用户设定 温度上下限值的TH和TL触发器，存储与控制 逻辑，8位循环冗余校验码（CRC）发生器 等7部分。
DS18B20内部结构图
DS18B20的测温原理
• 低温度系数振荡器的振荡频率受温度影响很 小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法 计数器1；高温度系数振荡器随温度变化其 振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法 计数器2的脉冲输入。当计数门打开 时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的 时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。
• 下位机采用的是STC89C52单片机基于数字 温度传感器DS18B20的系统。由于 STC89C52可以带多个DSB1820,因此可以 非常容易实现多点测量.轻松的组建传感器
网络，并且单片机可以同时进行数码显示 与键盘控制，也可以通过RS232串口与上 位机（PC机）进行数据通讯，达到全方位 立体监控的效果。
数字温度传感器DS18B20介绍
数字温度传感器DS18B20介绍1、DS18B20的主要特性1.1、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电1.2、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1.3、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温1.4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，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1.5、温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃1.6、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℃，可实现高精度测温1.7、在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快1.8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力艾驰商城1.9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2、DS18B20的外形和内部结构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的外形及管脚排列如下图1:DS18B20引脚定义：(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）。
图2： DS18B20内部结构图3、DS18B20工作原理DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。
DS18B20测温原理如图3所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。
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。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，具有高精度和数字输出的特点。
它采用1-Wire总线通信协议，可以方便地与微控制器进行通信。
本文将介绍DS18B20的工作原理，以帮助读者更好地理解这种传感器的工作方式。
一、DS18B20的基本结构1.1 DS18B20传感器由温度传感器、存储器和控制逻辑电路组成。
1.2 温度传感器部分采用模拟式温度传感器，能够将温度转换为电压信号。
1.3 存储器部分用于存储传感器的唯一标识号和温度数据。
二、DS18B20的工作原理2.1 当微控制器发送读取温度的命令时，DS18B20开始工作。
2.2 DS18B20将传感器测得的温度数据转换为数字信号，并通过1-Wire总线发送给微控制器。
2.3 微控制器接收到温度数据后，可以进行进一步的处理和显示。
三、DS18B20的精度和分辨率3.1 DS18B20具有高精度，温度测量精度可达±0.5°C。
3.2 DS18B20的分辨率可通过配置寄存器进行设置，最高可达12位。
3.3 高分辨率可以提供更精确的温度测量结果，但也会增加通信的时间。
四、DS18B20的应用领域4.1 DS18B20广泛应用于工业控制、电子设备和家用电器等领域。
4.2 在温度监控系统中，DS18B20可以实现对环境温度的实时监测和控制。
4.3 DS18B20还可以用于温度补偿、温度校准和温度报警功能。
五、DS18B20的优势和劣势5.1 DS18B20具有数字输出、高精度和简单的通信方式等优点。
5.2 DS18B20的缺点是对温度测量环境的要求较高，需要精确的供电和通信线路。
5.3 尽管存在一些局限性，但DS18B20仍然是一种性能稳定、可靠性高的温度传感器。
总结：DS18B20是一种高精度、数字输出的温度传感器，采用1-Wire总线通信协议。
通过本文的介绍，读者可以更好地了解DS18B20的工作原理和应用领域，为实际应用提供参考。
温度传感器DS18B20
温度传感器DS18B20DS18B20是美信公司的一款温度传感器，单片机可以通过1-Wire协议与DS18B20进行通信，最终将温度读出。
1-Wire总线的硬件接口很简单，只需要把DS18B20的数据引脚和单片机的一个IO口接上就可以了。
硬件的简单，随之而来的，就是软件时序的复杂。
1-Wire总线的时序比较复杂，很多同学在这里独立看时序图都看不明白，所以这里还要带着大家来研究DS18B20的时序图。
我们先来看一下DS18B20的硬件原理图，如图16-12所示。
图16-12DS18B20电路原理图如图16-13所示。
图16-13DS18B20温度数据格式一共2个字节，LSB是低字节，MSB是高字节，其中MSb是字节的高位，LSb是字节的低位。
大家可以看出来，二进制数字，每一位代表的温度的含义，都表示出来了。
其中S表示的是符号位，低11位都是2的幂，用来表示最终的温度。
DS18B20的温度测量范围是从-55度到+125度，而温度数据的表现形式，有正负温度，寄存器中每个数字如同卡尺的刻度一样分布，如图16-14所示。
图16-14DS18B20温度值二进制数字最低位变化1，代表温度变化0.0625度的映射关系。
当0度的时候，那就是0x0000，当温度125度的时候，对应十六进制是0x07D0，当温度是零下55度的时候，对应的数字是0xFC90。
反过来说，当数字是0x0001的时候，那温度就是0.0625度了。
首先，我先根据手册上DS18B20工作协议过程大概讲解一下。
1)初始化和I2C的寻址类似，1-Wire总线开始也需要检测这条总线上是否存在DS18B20这个器件。
如果这条总线上存在DS18B20，总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲，如果不存在的话，也就不会返回脉冲，即总线保持为高电平，所以习惯上称之为检测存在脉冲。
此外，获取存在脉冲不仅仅是检测是否存在DS18B20，还要通过这个脉冲过程通知DS18B20准备好，单片机要对它进行操作了，如图16-15所示。
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常用温度传感器DS18B20引脚图,管脚功能及特点
DS18B20的性能特点:
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。
DS18B20引脚图
DS18B20的常用封装有3脚、8脚等几种形式，如图1所示。
：
各脚功能描述如下:
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)
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。
3．DS18820中的低温触发器TL、高温触发器TH，用于设置低温、高温的报警数值。
DS18820完成一个周期的温度测量后，将测得的温度值和TL、TH相比较，如果小于TL，或大于TH，则表示温度越限，将该器件内的告警标志位置位，并对主机发出的告警搜索命令作出响应。
需要修改上、下限温度值时，只需使用一个功能命令即可对TL、TH写入，十分方便。
4．DS18820中的高速暂存器是一个9字节的存储器，其含意如图5所示。
开始两个字节为被测温度的数字量，其含义如图2所示。
第3、4、5字节分别为TH、TL、配置寄存器的复制，每一次上电复位时被重写。
配置寄存器有R0、R1组成，其值决定温度转换的精度位数、转换时间等，含义如图6所示。
第7字节为测温计数的剩余值。
第8字节为测温时每度的计数值。
第9 字节读出的是前8个字节的CRC校验码，通过此码，可判断通讯是否正确
DS18B20和51单片机的接口电路及程序设计
DS18B20和单片机A T89C2051的接口电路如处图所示
用单片机AT89C2051的P1.7口线经上拉后接至DS18820的引脚2数据端，引脚1接电源地端，引脚3接+5V电源端。
下面给出对
DS18820的操作用汇编语言编写的具体程序。
程序已在某产品中得到应用。
应该说明的是，程序对应于单片机的时钟频率为6MHz，如改用其它时钟频率，程序中的延时应重新调整。