单线数字温度传感器DSB原理及其应用
DSB数字温度计的设计
单片机原理及应用课程设计报告书题目、课题介绍本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器18B20,单片机AT89S52，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。
18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围-55 ° C~+125 C。
在-10~+85° C范围内，精度为土0.5 ° Co 18B20的精度较差为土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，女口: 环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，时钟电路。
主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阳极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路。
测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。
本设计能完成的温度测量范围是-55 ° C~+128 C,由于能力有限，不能实现报警功能。
二、方案论证方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。
方案设计框图如下：方案二：考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器, 所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20此传感器, 可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。
从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简 单，故采用了方案二。
三、系统软硬件设计 1、硬件设计按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路 和显示电路。
智能温度传感器DS18B20的原理与应用
智能温度传感器DS18B20的原理与应用、摘要：DS18B20是DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，他具有独特的单线总线接口方式。
文章详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计，具有接口简单、精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠等特点。
关键词：DS18B20；单线制；温度传感器；单片机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。
1DS18B20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。
2DS18B20的内部结构DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图1所示。
(1) 64 b闪速ROM的结构如下：开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
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。
DSB数字温计设计与实现
DS18B20数字温度计地设计与实现一、实验目地１．了解DS18B20数字式温度传感器地工作原理.２．利用DS18B20数字式温度传感器和微机实验平台实现数字温度计.二、实验内容与要求采用数字式温度传感器为检测器件,进行单点温度检测.用数码管直接显示温度值,微机系统作为数字温度计地控制系统.b5E2RGbCAP１．基本要求：(1>检测地温度范围：0℃～100℃,检测分辨率0.5℃.(2>用4位数码管来显示温度值.(3>超过警戒值<自己定义）要报警提示.２．提高要求(1>扩展温度范围.(2>增加检测点地个数,实现多点温度检测.三、设计报告要求１．设计目地和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图<接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会<包括遇到地问题及解决地方法）四、数字温度传感器DS18B20由DALLAS半导体公司生产地DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器地智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域地温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中.它具有体积小,接口方便,传输距离远等特点.p1EanqFDPw1.DS18B20性能特点DS18B20地性能特点：①采用单总线专用技术,既可通过串行口线,也可通过其它I/O口线与微机接口,无须经过其它变换电路,直接输出被测温度值<9位二进制数,含符号位）,②测温范围为-55℃-+125℃,测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正地只读存储器ROM,④适配各种单片机或系统机,⑤用户可分别设定各路温度地上、下限,⑥内含寄生电源.DXDiTa9E3d2.DS18B20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,非挥发地温度报警触发器TH和TL,高速暂存器.64位光刻ROM是出厂前被光刻好地,它可以看作是该DS18B20地地址序列号.64位ROM结构图如图2所示.不同地器件地址序列号不同. DS18B20地管脚排列如图1所示.RTCrpUDGiT图1 DS18B20引脚分布图5PCzVD7HxA图2 64位ROM 结构图 DS18B20高速暂存器共9个存储单元,如表所示：以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到地12位数据,存储在18B20地两个高低两个8位地RAM 中,二进制中地前面5位是符号位.如果测得地温度大于0,这5位为0,LSBMSB 8位检验CRC 48位序列号 8位工厂代码<10H ）只要将测到地数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0,这5位为1,测到地数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度.jLBHrnAILg3.DS18B20控制方法DS18B20有六条控制命令,如表所示：4.DS18B20地通信协议DS18B20器件要求采用严格地通信协议,以保证数据地完整性.该协议定义了几种信号类型：复位脉冲,应答脉冲时隙；写0,写1时隙；读0,读1时隙.与DS18B20地通信,是通过操作时隙完成单总线上地数据传输.发送所有地命令和数据时,都是字节地低位在前,高位在后.xHAQX74J0Xa)复位和应答脉冲时隙每个通信周期起始于微控制器发出地复位脉冲,其后紧跟DS18B20发出地应答脉冲,在写时隙期间,主机向DS18B20器件写入数据,而在读时隙期间,主机读入来自DS18B20地数据.在每一个时隙,总线只能传输一位数据.时序图见图3.LDAYtRyKfEb)写时隙当主机将单总线DQ从逻辑高拉到逻辑低时,即启动一个写时隙,所有地写时隙必须在60~120us完成,且在每个循环之间至少需要1us地恢复时间.写0和写1时隙如图所示.在写0时隙期间,微控制器在整个时隙中将总线拉低；而写1时隙期间,微控制器将总线拉低,然后在时隙起始后15us之释放总线.时序图见图4.Zzz6ZB2Ltkc)读时隙DS18B20器件仅在主机发出读时隙时,才向主机传输数据.所以在主机发出读数据命令后,必须马上产生读时隙,以便DS18B20能够传输数据.所有地读时隙至少需要60us,且在两次独立地读时隙之间,至少需要1us地恢复时间.每个读时隙都由主机发起,至少拉低总线1us.在主机发起读时隙之后,DS18B20器件才开始在总线上发送0或1,若DS18B20发送1,则保持总线为高电平.若发送为0,则拉低总线当发送0时,DS18B20在该时隙结束后,释放总线,由上拉电阻将总线拉回至高电平状态.DS18B20发出地数据,在起始时隙之后保持有效时间为15us.因而主机在读时隙期间,必须释放总线.并且在时隙起始后地15us之内采样总线地状态.时序图见图4.dvzfvkwMI1图3 复位和应答脉冲时隙图4 读写时序五、硬件电路设计按照系统设计功能地要求,确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路.数字温度计总体电路结构框图如图5所示.rqyn14ZNXI图5 电路结构框图在硬件上,DS18B20与单片机地连接有两种方法,一种是Vcc接外部电源,GND接地,I/O与单片机地I/O线相连；另一种是用寄生电源供电,此时UDD、GND接地,I/O接单片机I/O.无论是内部寄生电源还是外部供电,I/O口线要接5KΩ左右地上拉电阻.EmxvxOtOco六、软件设计系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序等等.1．主程序主程序地主要功能是负责温度地实时显示、读出并处理DS18B20地测量温度值,温度测量每1s进行一次,其程序流程图如图6.SixE2yXPq5图6 主程序流程图2．读出温度子程序读出温度子程序地主要功能是读出RAM中地9字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据地改写.其程序流程图如图7所示.6ewMyirQFL图7 读出温度子程序流程图3．温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令,当采用12位分辩率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换地完成.温度转换命令子程序流程图如图8所示.kavU42VRUs4．计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码地转换运算,并进行温度值正负地判定,其流程图如图9所示.图8 温度转换命令子程序流程图图9 计算温度子程序流程图显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲区中地显示数据进行刷新操作,当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位.程序流程图如图10所示.y6v3ALoS89个人收集整理资料，仅供交流学习，勿作商业用途图10 显示数据刷新子程序流程图11 / 11。
单总线数字温度传感器原理及应用
单总线数字温度传感器原理及应用
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9 位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
对DS1820 的使用，多采用单片机实现数据采集。
处理时，将DS1820 信号线与单片机一位口线相连，单片机可挂接多片DS1820，从而实现多点温度检测系统。
由于DS1820 只有三个引脚，其中两根是电源线VDD 和GND，另外两根用作总线DQ(Data In/Out)，由于其输出和输入均是数字信号且与TTL 电平兼容，因此其可以与微处理器直接进行接口，从而省去了一般传感器所必需的中间转
换环节。
本设计中以DS1820 为传感器、AT89C52 单片机为控制核心组成的多点温度测试系统如图3 所示[4]。
用6 只DS1820 同时测控6 路温度（视实际需要还可扩展通道数）。
89C52 单片机P1.1 口接单线总线。
DS1820 采用寄生电源供电方式。
为保证在有效的DS1820 时钟周期内能提供足够的电流，图3 中采用一个MOSFET 管和89C52 的H.0 口来完成对DS1820 的总线上拉。
键盘扫描和动态扫描的显示共用一片可编程接口芯片8279，显示采用8 位共阴极LED 数码管，它可用来显示通道数、温度测量值以及TH、TL 的值。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
温度传感器DSB及LCD的使用
西南科技大学实验报告课程名称：单片机原理及其应用A 实验名称：LCD1602及DS18B20的应用姓名： XX 学号: XXXXXXXXXX班级： XXXX指导教师： XXX西南科技大学信息工程学院制实验题目一、实验目的1．学习和理解液晶显示的原理，并且能够读懂液晶显示的时序图，学会编写有关LCD1602的读、写等的程序。
2．学习和理解温度传感器的原理，并尝试着应用，能够根据DS18B20中存储的十六进制数来计算温度，理解原码和补码的转换。
3．在实验中，每次出现问题时，能够冷静地面对，通过改正实验中的错误，逐渐积累经验。
二、实验原理1. 1602 液晶内部自带 80 个字节的DDRAM，用来存储待显示的字符代码，如下图所示：图1 1602的DDRAM结构图第一行的地址是 0x00到 0x27，第二行的地址从 0x40 到 0x67，其中第一行 0x00 到 0x0F 是与液晶上第一行 16 个字符显示位置相对应的，第二行 0x40 到 0x4F 是与第二行 16 个字符显示位置相对应的。
而每行都多出来一部分，是为了显示移动字幕设置的。
1602 字符液晶是显示字符的，因此它跟 ASCII 字符表是对应的。
2.1602基本的读写时序有4个：(1) 读状态；(2) 读数据(较少使用)；(3) 写命令；(4) 写数据。
(1)读状态：1602液晶有一个状态字字节，通过读取这个状态字的内容，就可知道 1602 液晶的一些内部情况，如下表所示：图2 1602读状态(3) 写命令：时序要求：RS=L， R/W=L， D0~D7=指令码， E=高脉冲(E 使能引脚先从低拉高，再从高拉低，形成一个高脉冲)。
(4) 写数据：时序要求：RS=H， R/W=L， D0~D7=数据， E=高脉冲3.1 -Wire 总线开始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。
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图
DS18B20温度传感器工作原理框图如图所示：
D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。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1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。
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图
时间：2021-02-16 14:16:04 来源：赛微电子网 作者：
温度与工农业生产密切相关，对温度的测量和控制是提高生产效率、保证产品质量以及保障生产安全和节约能源的保障。随着工业的不断发展，由于温度测量的普遍性，温度传感器的市场份额大大增加，居传感器首位。数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现在，新一代的DS18B20温度传感器体积更小、更经济、更灵活。DS18B20温度传感器测量温度范围为-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。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。基于DS18B20温度传感器的重要性，小编整理出DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图供大家参考。
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。
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图
DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图时间：2012-02-16 14:16:04 来源：赛微电子网作者：前言温度与工农业生产密切相关，对温度的测量和控制是提高生产效率、保证产品质量以及保障生产安全和节约能源的保障。
随着工业的不断发展，由于温度测量的普遍性，温度传感器的市场份额大大增加，居传感器首位。
数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。
现在，新一代的DS18B20温度传感器体积更小、更经济、更灵活。
DS18B20温度传感器测量温度范围为-55℃～+125℃。
在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。
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。
基于DS18B20温度传感器的重要性，小编整理出DS18B20温度传感器工作原理及其应用电路图供大家参考。
一、DS18B20温度传感器工作原理（热电阻工作原理）DS18B20温度传感器工作原理框图如图所示：DS18B20温度传感器工作原理框图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。
高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1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。
二、DS18B20温度传感器的应用电路1.DS18B20温度传感器寄生电源供电方式电路图寄生电源方式特点：(1)进行远距离测温时，无须本地电源。
(2)可以在没有常规电源的条件下读取ROM。
通信原理DSB
通信原理DSB通信原理DSB（Double Sideband）是一种调制技术，它在传输信号时将信号分为两个边带（Upper Sideband和Lower Sideband）和一个载波频率。
DSB调制的优点是简单、成本低，并且可以在较宽的频带上传输信号。
下面将详细介绍DSB调制的原理、特点和应用。
一、DSB调制的原理DSB调制是通过将原始信号与载波信号相乘来实现的。
具体步骤如下：1. 原始信号：首先，将需要传输的原始信号进行采样和量化，得到离散的数字信号。
2. 载波信号：选择一个固定频率的高频信号作为载波信号。
3. 调制过程：将原始信号与载波信号相乘，得到DSB调制后的信号。
4. 滤波：通过低通滤波器，滤除乘积信号中的高频成份，得到DSB调制后的基带信号。
二、DSB调制的特点1. 频带利用率高：DSB调制在传输过程中将信号分为两个边带，因此可以充分利用频带资源，提高频带利用率。
2. 简单易实现：DSB调制的原理相对简单，硬件实现成本低，适合于一些对传输质量要求不高的应用场景。
3. 容易产生带宽浪费：由于DSB调制将信号分为两个边带，因此会造成带宽的浪费，降低了传输效率。
4. 抗干扰能力较差：DSB调制没有对信号进行调制深度的限制，因此容易受到噪声和干扰的影响，降低了抗干扰能力。
三、DSB调制的应用1. 广播电台：DSB调制在广播电台中得到广泛应用。
广播电台通过将音频信号进行DSB调制，然后进行无线传输，使得人们可以在不同地方收听到同一电台的音频内容。
2. AM调制：DSB调制是AM（Amplitude Modulation）调制的一种特殊形式。
AM调制常用于长波、中波和短波广播中，以及一些无线通信系统中。
3. 语音通信：DSB调制可以用于语音通信系统中，将人声信号进行调制后传输，实现远程通信。
4. 音视频传输：DSB调制可以用于音视频传输系统中，将音视频信号进行调制后传输，实现高质量的音视频传输。
单线数字温度传感器DS18B20简介
任务描述
这是一个综合硬件实验，分两大功能：温度的测量 和温度的控制。温度采集采用单线数字温度传感器 DS18B20。本实验在读取温度的基础上，完成类似空 调恒温控制的实验。用加热电阻代替加热电机,制冷采 用自然冷却。温度值通过LED静态显示电路以十进制形 式显示出来，同时显示电路还将显示设定的恒温值，通 过键盘可以改变设定值。按一次‘升高’键,恒温值加 1℃，按一次‘降低’键,恒温值减小1℃。恒温值在2℃ ～50℃范围内可调。当实际温度低于设定的恒定温度 2℃时，单片机发出指令信号，继电器吸合，红色LED 点亮，加热电阻开始加热。当温度超过设定的恒温值 2℃时，单片机发出指令信号，继电器断开，红色LED 熄灭，加热电阻停止加热，制冷采用自然冷却。
知识准备
知识点4 DS18B20操作时序
初始化
写时序
写0时序
写1时序
知识准备
知识点4 DS18B20操作时序
读时序
任务处理
1.单片机的P3.0作数据串行输出，P3.1作移位脉冲输出,当然用户也可以 用其他I/O口。使用单片机最小应用系统1模块，用导线连接P3.0、P3.1到串 行静态显示模块的DIN、CLK端。P3.2接温度控制模块的加热端，P2.0接 DS18B20的单总线数据端；按钮K1、K2接P1.0、P1.1。
范围，使系统设计更灵活、方便。 DS18B20测量温度范围为 -55°C～+125°C，在-10 ～+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS18B20可以程 序设定9～12位的分辨率，及用户设定的报警温度存储
在EEPROM中，掉电后依然保存。
知识准备
DS18B20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。
项目十三 数字温度传感器DS18B20的原理与应用
DS18B20等待 15 - 60us
DS18B20复位时序图 总线控制器低电平
DS18B20低电平
电阻上拉
与DS18B20间的任何通讯都需要以初始化序列开 始，一个复位脉冲跟着一个存在脉冲表明DS18B20已 经准备好发送和接收数据。
• 可编程的温度转换分辨率，可根据应用需要在9 Bit～12 Bit之间选取；
• 在12 bit温度转换分辨率下，温度转换时间最大为750 ms; • DS18B20采用节能设计，在等待状态下功耗近似为零。
2、 DS18B20的主要功能部件
• • • • 64位ROM； 8字节的高速暂存RAM; 温度传感器； 非易失性温度报警触发器TH和TL。
FFF8H FF5EH FE6FH
4、 DS18B20的使用 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
保留
CRC
•
（3）配置存储器结构分析
TM R1 R2 1 1 1 1 1
• 字节５的内容确定DS18B20工作时按此寄存器中的分辩率 将温度转换为相应精度的数值。低５位一直为１，ＴＭ 是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试 模式。在出厂时该位被设置为０，用户不要去改动，R1 和R2决定温度转换的精度位数。
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，可以广泛应用于各种温度测量场景。
下面将详细介绍DS18B20的工作原理。
1. 数字温度传感器原理数字温度传感器是通过测量物体的温度并将其转换为数字信号来实现温度测量的设备。
DS18B20采用了基于半导体的温度传感器原理，利用半导体材料的温度特性来实现温度测量。
2. 单线总线接口DS18B20采用了单线总线接口，即数据线和地线共用一根线路。
通过单线总线接口，可以实现多个DS18B20传感器的串联连接，方便在一个系统中同时测量多个温度。
3. 工作原理DS18B20传感器内部包含一个温度传感器芯片、一个控制逻辑芯片和一个存储器。
当传感器被上电或复位时，控制逻辑芯片会向温度传感器芯片发送指令，要求进行温度测量。
温度传感器芯片会通过内部的温度传感器元件测量物体的温度，并将测量结果转换为数字信号。
传感器芯片会将测量结果存储在存储器中，并通过单线总线接口将数据发送给控制逻辑芯片。
控制逻辑芯片会将接收到的数据进行处理，并提供给外部的微处理器或其他设备。
通过读取控制逻辑芯片提供的数据，可以获取物体的温度信息。
4. 温度测量精度DS18B20的温度测量精度可以达到±0.5℃。
通过使用精密的温度传感器元件和精确的数字转换技术，DS18B20可以提供高精度的温度测量结果。
5. 电源和通信DS18B20可以通过直流电源供电，通常工作电压范围为3V到5.5V。
在通信方面，DS18B20采用了一种基于脉冲的通信协议，通过发送不同的脉冲序列来实现数据的传输。
6. 应用领域由于DS18B20具有精确度高、体积小、功耗低等优点，因此被广泛应用于各种温度测量场景。
例如，它可以用于室内温度监测、电子设备的温度控制、工业自动化中的温度监测等。
总结：DS18B20是一种数字温度传感器，采用了基于半导体的温度传感器原理，通过单线总线接口实现温度测量。
它具有高精度、小体积、低功耗等优点，在各种温度测量场景中得到广泛应用。
单线数字温度传感器DS18B20原理及其应用.pdf
单线数字温度传感器DS18B20原理及其应用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的"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。
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！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，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和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
DS-B 数字温度传感器
DS-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，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，实现多点测温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1.7 不锈钢保护管直径Φ61.8 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 mTS-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 ℃。
DSB温传感器原理
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九.DS18B20写时序
(1).数据线先置低电平“0” (2).延时15微妙。 (3).按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)。 (4).延时60微妙。 (5).将数据线拉到高电平。 (6).重复1～5步骤，直到发送完整的字节。 (7).最后将数据线拉高。
多点测温。 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。 5、温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃ 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。 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
DS18B20启动后保持低功耗等待状态,当需要执行温度测量和AD转 换时，总线控制器必须发出[44h]命令。转换完以后，产生的温度数据 以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中，DS18B20继续 保持等待状态。
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这是12位转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8位的RAM 中，高字节的前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以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再乘以0.0625即可得到实际温度。
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八.DS18B20读时序
(1).将数据线拉低“0”。 (2).延时4微妙。 (3).将数据线拉高“1”,释放总线准备读数据。 (4).延时10微妙。 (5).读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。 (6).延时45微妙。 (7).重复1～7步骤，直到读完一个字节。
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单线数字温度传感器DS18B20原理及其应用DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的"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。
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。
DS18B2 0、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，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和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
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。
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的管脚排列如下:图（1）DS18B20外形图引脚定义：(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）。
内部结构图（2） DS18B20内部结构图DS18B20有4个主要的数据部件：（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。
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。
（2） 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。
表1 DS18B20温度值格式表这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，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。
表2 DS18B20温度数据表（3）DS18B20温度传感器的存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器T H、TL和结构寄存器。
（4）配置寄存器该字节各位的意义如下：表3 配置寄存器结构TM R1 R0 1 1 1 1 1低五位一直都是1 ，TM是测试模式位，用于设置DS18B20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）分辨率设置表：表4 温度值分辨率设置表R1 R0 分辨率温度最大转换时间0 0 9位93.75ms0 1 10位187.5ms1 0 11位375ms1 1 12位750ms3. 高速暂存存储器表7 RAM指令表指令约定代码功能温度变换44H启动DS1820进行温度转换，转换时最长为500ms（典型为200ms）。
结果存入内部9字节RAM中。
读暂存器0BEH 内部RAM中9字节的内容写暂存器4EH 发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字的数据。
复制暂存器48H 将RAM中第3、4字节的内容复制到EEPROM中。
重调EEPROM 0B8H 将EEPROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节。
读供电方式0B4H读DS1820的供电模式。
寄生供电时DS1820发送“0”，外接电源供电DS1820发送“1”。
4．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。
对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。
DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。
DS18B20的写时序对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
5. DS18B20工作原理DS18B20是直接数字式高精度温度传感器，其内部含有两个温度系数不同的温敏振荡器，其中低温度系数振荡器相当于标尺，高温度系数振荡器相当于测温元件，通过不断比较两个温敏振荡器的振荡周期得到两个温敏振荡器在测量温度下的振荡频率比值。
根据频率比值和温度的对应曲线得到相应的温度值。
这种方式避免了测温过程中的A/ D转换，提高了温度测量的精度。
DS18B20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很小，用来向计数器1提供固定频率的脉冲信号。
高温度系数晶振的振荡频率受温度影响较大，随温度的变化而明显改变，其产生的信号作为计数器2的脉冲输入，用于控制闸门的关闭时间。
初态时，计数器1和温度寄存器被预置在与-55 ℃相对应的一个基值上。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，在计数器2控制的闸门时间到达之前，如果计数器1的预置值减到0，则温度寄存器的值将作加1运算，与此同时，用于补偿和修正测温过程中非线性的斜率累加器将输出一个与温度变化相对应的计数值，作为计数器1的新预置值，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控制的闸门时间到达亦即计数到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。
在默认的配置中，DS18B20的测温分辨率为0．0625 ℃，以12位有效数据表示，其中，高位的s表示符号位，其数据格式如表1所示。
如：0000 0001 1001 0001表示+25．0625 ℃DS18B20的读写时序如下。
PROC WRITE WRITE:MOV R2,#8CLR CWR1:CLR DQMOV R7,#6DJNZ R7,$RRC AMOV DQ,CMOV R7,#23DJNZ R7,$SETB DQNOPDJNZ R2,WR1SETB DQRET;读一个字节,出口:A=读入的字节PROC DREAD DREAD:MOV R2,#8 READL:CLR CSETB DQNOPNOPCLR DQNOPNOPNOPSETB DQ ;产生时间片MOV R7,#7DJNZ R7,$MOV C,DQMOV R7,#23DJNZ R7,$RRC ADJNZ R2,READLRET5. 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。
(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。
(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。