温度传感器DS18B20工作原理
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，其工作原理基于温度对半导体材料电阻的影响。
本文将详细介绍DS18B20的工作原理。
DS18B20采用了单总线接口，使得其连接和控制变得简单方便。
它由三个主要部分组成：温度传感器、数字转换器和总线接口电路。
温度传感器部分是DS18B20的核心，它采用了特殊的半导体材料，该材料的电阻与温度呈线性关系。
当温度上升时，半导体材料的电阻值会增加；当温度下降时，电阻值会减小。
这种特性使得DS18B20能够通过测量电阻值来间接测量温度。
数字转换器部分负责将传感器测得的电阻值转换为数字信号。
DS18B20采用了Delta-Sigma调制技术，将模拟信号转换为数字信号。
通过对电阻值进行采样和量化，可以得到与温度相关的数字信号。
总线接口电路是DS18B20与控制器之间的连接桥梁。
DS18B20采用了单总线接口协议，即只需要一个引脚就可以完成数据传输和控制。
总线接口电路负责接收控制器发送的指令，并将传感器测得的温度数据发送给控制器。
DS18B20的工作流程如下：首先，控制器发送启动转换指令给DS18B20，传感器开始测量温度。
然后，控制器通过总线接口电路读取传感器的温度数据。
最后，控制器根据接收到的温度数据进行处理和显示。
DS18B20具有以下特点：首先，它具有较高的温度测量精度，通常可以达到±0.5°C。
其次，DS18B20具有较低的功耗，工作电流仅为1-5mA。
此外，DS18B20还具有较长的传输距离，可以达到100米左右。
总之，DS18B20是一种基于半导体材料电阻与温度相关的数字温度传感器。
通过测量电阻值，并经过数字转换和总线接口电路的处理，DS18B20可以将温度信息转化为数字信号，并与控制器进行通信。
其高精度、低功耗和远距离传输等特点，使得DS18B20在各种温度测量应用中得到广泛应用。
(完整版)DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理：DS18B20单线数字温度传感器是DALLAS半导体公司开发的适配微处理器的智能温度传感器。
它具有3脚TO-92小体积封装形式。
温度测量范围为-55℃--+125℃，可进行9-12位的编程，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。
工作电压支持3V-5.5V，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少。
DS18B20采用3脚TO-92封装，引脚排列如图：DQ：数字信号端；GND：电源地；VDD：电源输入端DS18B20的内部框图如图：主要由寄生电源、64位激光ROM与单线接口、温度传感器、高速暂存器、触发寄存器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码发生器组成。
测温电路原理：低温度系数振荡器用于产生稳定的频率f，振荡频率受温度的影响很小，高温度系数振荡器将被测温度转化成频率信号，随温度变化其振荡频率明显改变。
图中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度振荡器产生的时钟脉冲进行计数，进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定。
每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器、温度寄存器中。
在计数门关闭之前若计数器已减至零，温度寄存器中的数值就增加0.5℃。
然后，计数器依斜率累加器的状态置入新的数值，再对时钟计数，然后减至零，温度寄存器值又增加0.5℃。
只要计数门仍未关闭，就重复上诉过程，直至温度寄存器值达到被测温度值。
温度传感器的应用背景：当今社会已经完全进入了电子信息化，温度控制器在各行各业中已经得到了充分的利用。
具有对温度进行实时监控的功能，保证机器，测量仪器等等的正常运坐，他最大的特点是能实时监控周围温度的高低，并能同时控制电机运作来改变温度。
现阶段运用于国内大部分家庭，系统效率越来越高，成本也越来越低。
并可以根据其性质进行相应的改进运用于不同场合进行温度监测控制，比如仓库里、汽车里、电脑等等，带来大量的经济效益。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一款数字温度传感器，它采用单总线接口进行通信，并且具有高精度、低功耗和可编程分辨率的特点。
在本文中，我将详细介绍DS18B20的工作原理，包括其硬件结构和通信协议。
1. 硬件结构DS18B20由温度传感器、控制逻辑和存储器组成。
温度传感器采用基于硅的温度传感器技术，能够测量环境温度并将其转换为数字信号。
控制逻辑负责控制传感器的工作模式和数据传输。
存储器用于存储温度传感器的惟一标识符和用户可编程的配置寄存器。
2. 工作原理DS18B20采用单总线接口进行通信，这意味着它只需要一个引脚来进行数据传输和控制。
传感器和主控设备之间的通信是通过发送和接收脉冲来实现的。
在通信开始之前，主控设备会发送复位脉冲，以确保传感器处于正确的工作状态。
接下来，主控设备发送指令给传感器，指令包括读取温度、写入配置等操作。
传感器根据指令执行相应的操作，并将结果发送回主控设备。
为了确保数据的准确性，DS18B20采用了一种叫做1-Wire协议的通信协议。
在这个协议中，数据是通过脉冲的持续时间来表示的。
逻辑“0”的脉冲持续时间较短，而逻辑“1”的脉冲持续时间较长。
主控设备和传感器之间的通信是通过发送和接收这些脉冲来实现的。
3. 数据传输DS18B20的数据传输包括三个阶段：复位、命令和数据。
在复位阶段，主控设备发送一个复位脉冲，以确保传感器处于正确的工作状态。
在命令阶段，主控设备发送指令给传感器。
指令包括读取温度、写入配置等操作。
传感器根据指令执行相应的操作，并将结果发送回主控设备。
在数据阶段，传感器将温度数据转换为数字信号，并通过单总线接口发送给主控设备。
主控设备接收到数据后，可以进行进一步的处理和显示。
4. 应用领域由于DS18B20具有高精度、低功耗和可编程分辨率的特点，它在许多领域得到了广泛应用。
在工业领域，DS18B20可用于温度监测和控制系统，如温度计、温度报警器等。
在农业领域，DS18B20可用于温室、畜牧场等环境温度的监测和控制。
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。
温度传感器DS18B20工作原理
温度传感器：DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，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诸多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。
2 DS18B20的内部结构DS18B20内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位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，见图4）。
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，每个DS18B20的64位序列号均不相同。
64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。
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。
图1 DS18B20的内部结构图2DS18B20的管脚排列DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，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。
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。
温度值高字节高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。
其中配置寄存器的格式如下：R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”，10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=“10”，11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=“11”，12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。
温度传感器DS18B20工作原理
温度传感器：DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，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诸多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。
2 DS18B20的内部结构DS18B20内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位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，见图4）。
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，每个DS18B20的64位序列号均不相同。
64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。
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。
图1 DS18B20的内部结构图2DS18B20的管脚排列DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，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。
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。
温度值高字节高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成，使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。
其中配置寄存器的格式如下：R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”，9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=“01”，10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=“10”，11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=“11”，12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。
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。
它广泛应用于各种温度测量场景，如室内温度监测、电子设备温度控制等。
本文将详细介绍DS18B20的工作原理，包括传感器的结构、工作方式以及通信协议等方面的内容。
1. 传感器结构DS18B20由温度传感器、模数转换器、存储器和总线控制器组成。
传感器部份采用了精确的温度传感器芯片，能够在-55℃至+125℃的范围内提供高精度的温度测量。
模数转换器将传感器测得的温度值转换为数字信号，并通过总线控制器进行通信。
2. 工作方式DS18B20采用单总线接口进行通信，即数据线同时用于传输数据和提供供电。
传感器通过总线控制器向外部提供了一组命令和控制寄存器，用于配置传感器的工作模式和精度。
传感器可以工作在不同的分辨率下，从9位到12位不等，分辨率越高，精度越高，但传输速率也会变慢。
3. 通信协议DS18B20采用了一种称为1-Wire的通信协议。
在1-Wire协议中，数据传输是通过将数据位编码为时间间隔来实现的。
每一个数据位的时间间隔由总线控制器生成，并由传感器进行解析。
通信过程中，总线控制器发送复位脉冲来初始化通信，然后发送读写命令和数据位，传感器接收并解析这些信号，最后将温度值通过总线返回给控制器。
4. 数据解析传感器将测得的温度值转换为二进制码，并通过总线返回给总线控制器。
总线控制器根据传感器的分辨率将二进制码转换为实际温度值。
例如，对于12位分辨率，传感器返回的16位二进制码可以表示范围为-55℃至+125℃的温度值，分辨率为0.0625℃。
总线控制器根据这个规则将二进制码转换为实际温度值。
5. 应用场景DS18B20广泛应用于各种温度测量场景。
它可以被嵌入到电子设备中，用于监测设备的温度并进行温度控制。
此外，DS18B20还可以用于室内温度监测，如智能家居系统中的温度监测和控制。
总结：DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口进行通信。
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场合。
它采用一线通信协议，具有高精度和可编程分辨率等优点。
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机制。
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 温度传感器采用数字式温度传感器，具有高精度和快速响应特性。
1.3 存储器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 DS18B20采用单总线通信协议，通过一根数据线进行数据传输。
2.2 传感器通过内部ADC将模拟温度信号转换为数字信号，并存储在存储器中。
2.3 控制逻辑电路通过单总线协议与主控器通信，读取存储器中的温度数据并传输给主控器。
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 传感器的分辨率可通过配置寄存器进行设置，可选9位、10位、11位或12位分辨率。
3.3 高分辨率能够提供更精确的温度测量结果，但会增加传输数据的长度和时间。
四、DS18B20的应用领域4.1 DS18B20广泛应用于温度监测系统、气象站、温室控制等领域。
4.2 由于其数字化输出和高精度特性，DS18B20在工业自动化和实验室测量中也得到广泛应用。
4.3 DS18B20传感器的小尺寸和低功耗使其适用于需要长期监测温度的场合。
五、DS18B20的优势和劣势5.1 DS18B20具有高精度、数字输出和可编程分辨率等优点。
5.2 传感器的单总线通信协议简化了系统设计和布线。
5.3 传感器的劣势是在极端条件下可能会受到干扰，影响温度测量的准确性。
综上所述，DS18B20是一种功能强大的数字温度传感器，具有高精度和可编程分辨率等优点。
通过深入了解其工作原理和特性，可以更好地应用于各种温度测量场合，为工程和科研提供可靠的温度数据支持。
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。
18b20测温原理(一)
18b20测温原理(一)18b20测温什么是18b2018b20是一种数字温度传感器，采用DS18B20芯片制造，具有精度高、体积小、响应快等特点。
18b20是一种数字传感器，可以通过数字接口与处理器（如单片机）进行通信。
原理18b20传感器利用热电效应来测量温度。
热电效应是指在两个不同导电材料之间，当被测温度不同时，两种导电材料之间会产生电动势，这种电动势与温度的差值成正比。
18b20中的温度感测单元是由一段铜线和一个特殊合金的铜接头组成的热电偶。
接线与通信18b20有三个引脚：VCC、GND和DATA。
其中VCC和GND为供电引脚，DATA为数据引脚。
18b20可以使用单总线接口与微控制器通信，使用单总线接口时，只需要将多个传感器串联起来，共用一个引脚即可。
18b20通过一组协议与处理器通信，协议的特点是具有时分复用的能力，在同一数据线上传输时不同的时间代表不同的含义。
数据读取及处理18b20的数据读取及处理需要编写相应的程序。
首先，需要向18b20发送配置命令，使其开始测量温度，随后读取18b20返回的数据，将数据转换为实际温度值，并进行相应的处理。
应用领域由于18b20具有体积小、精度高、响应快等特点，因此被广泛应用于各种温度测量场合，例如温室自动控制、气象站温度记录等。
总结18b20是一种数字温度传感器，具有精度高、体积小、响应快等特点，采用热电效应来测量温度。
18b20可以使用单总线接口与微控制器通信，在数据读取及处理时需要编写相应的程序。
18b20被广泛应用于各种温度测量场合。
18b20温度测量的优势由于18b20具有数字化和集成化的特点，其与温度的关系一定，通过读取18b20输出的二进制数，使用简单的算法即可转换为温度值。
因此，18b20具有以下优势：1. 精度高18b20的温度测量精度较高，可以达到0.5℃，且由于采用数字信号输出，不存在模拟信号转换误差等问题，进一步提高了测量精度。
ds18b20温度传感器工作原理
ds18b20温度传感器工作原理
DS18B20是一种数字温度传感器，它通过一根单一的数据总线进行工作。
传感器内部有一个精确的温度传感器和数字转换器。
以下是DS18B20温度传感器的工作原理：
1. 单线总线通信：DS18B20传感器使用单一的数据总线进行通信。
该总线不仅用于传输数据，还用于为传感器提供电源。
通过这种方式，可以减少传感器的引脚数量，使其适用于各种微控制器和嵌入式系统。
2. 温度测量：传感器内部有一个温度传感器，该传感器可以测量实时环境温度。
它使用精确的电阻和温度-电压转换技术，以确保温度测量的准确性和稳定性。
3. 数据转换：DS18B20传感器将温度测量结果转换为数字信号。
传感器内部的模数转换器将模拟信号转换为数字码，以便于传感器与主控制器之间的通信和处理。
4. ROM存储器：每个DS18B20传感器都有一个唯一的64位ROM存储器。
这个ROM存储器包含传感器的唯一序列号、制造商信息和其他相关信息。
这些信息可以用来识别传感器并设置其工作参数。
5. 通信协议：DS18B20传感器使用一种称为1-Wire协议的通信协议与主控制器进行通信。
该协议在传感器和主控制器之间建立一种基于时间的序列通信方式，主控制器上的软件可以通过这种协议与传感器进行数据传输、配置和控制。
总而言之，DS18B20温度传感器通过单一的数据总线进行通信，并使用内部的温度传感器和数字转换器测量环境温度。
它通过ROM存储器保存唯一的序列号和其他信息，使用1-Wire 协议与主控制器进行通信。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一款数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量领域。
本文将详细介绍DS18B20的工作原理，包括引言概述、正文内容和总结。
引言概述：DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口进行通信，具有高精度、低功耗和可编程分辨率等特点。
它可以通过软件控制进行温度测量，并将测量结果以数字形式输出。
下面将从五个大点来阐述DS18B20的工作原理。
正文内容：1. 传感器结构1.1 传感器的外部结构DS18B20由一个外壳、一个温度传感器和一个控制电路组成。
外壳通常采用不锈钢材料，具有良好的防水性能。
温度传感器位于外壳内部，可以感知环境温度。
控制电路负责解析传感器输出，并将结果以数字形式传输给外部设备。
1.2 传感器的内部结构传感器内部包含一个温度传感器芯片、一个存储器和一个控制逻辑电路。
温度传感器芯片采用特殊材料，具有温度敏感性。
存储器用于存储传感器的序列号和校准数据。
控制逻辑电路负责控制传感器的工作模式和数据传输。
2. 温度测量原理2.1 温度传感器的工作原理DS18B20的温度传感器采用基于硅的温度传感器技术。
当温度变化时，传感器内部的电阻值也会发生变化。
温度传感器芯片通过测量电阻值的变化来感知环境温度。
2.2 温度的数字化传感器测量到的温度值是模拟信号，需要经过模数转换器进行数字化处理。
DS18B20内部的控制逻辑电路负责将模拟信号转换为数字信号，并进行校准和温度计算。
2.3 温度数据的传输DS18B20采用单总线接口进行通信。
传感器通过单总线将温度数据传输给外部设备。
传输过程中，传感器和外部设备通过一系列的通信协议进行数据交换，确保数据的准确传输。
3. 工作模式3.1 温度转换模式DS18B20可以通过软件控制进行温度转换。
在转换模式下，传感器会测量环境温度，并将测量结果存储在存储器中。
外部设备可以通过读取存储器中的数据来获取温度信息。
3.2 睡眠模式传感器可以进入睡眠模式以节省能量。
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。
ds18b20工作原理
ds18b20工作原理
DS18B20是一种数字温度传感器，它能够通过一根数据线来传输温度数据，因此非常适合用于需要长距离传输温度数据的应用场景。
那么，DS18B20是如何工作的呢？接下来我们将详细介绍DS18B20的工作原理。
首先，DS18B20内部包含一个温度传感器和一个存储器，这个存储器用来存储唯一的64位ROM代码。
这个ROM代码可以用来区分不同的DS18B20传感器。
当我们连接DS18B20到一个微处理器或者微控制器时，可以通过这个ROM代码来识别不同的传感器。
其次，DS18B20采用的是单总线通信协议，这意味着它只需要一根数据线就可以和微处理器或者微控制器进行通信。
这种通信协议大大简化了连接的复杂性，也降低了成本。
当我们需要获取DS18B20传感器的温度数据时，我们可以通过发送一系列的命令来实现。
首先，我们需要发送启动转换命令，这个命令会让DS18B20开始进行温度转换。
接着，我们需要发送读取温度命令，DS18B20会将转换好的温度数据发送回来，我们可以通过解析这个数据来获取实际的温度数值。
另外，DS18B20还具有一些特殊的工作模式，比如它可以进入低功耗模式以节省能量。
在这种模式下，DS18B20会进入休眠状态，不进行温度转换，这样可以延长传感器的使用寿命。
总的来说，DS18B20的工作原理非常简单而有效。
它通过单总线通信协议和内部的温度传感器来实现温度数据的传输和获取。
同时，它还具有一些特殊的工作模式，可以满足不同应用场景的需求。
希望通过本文的介绍，你对DS18B20的工作原理有了更清晰的认识。
(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。
全面ds18b20的工作原理,供电方式及注意事项
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。
(3)电路更加简洁，仅用一根I/O口实现测温。
(4)只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适于采用电池供电系统中。
DS18B20温度传感器寄生电源供电方式2.DS18B20温度传感器寄生电源强上拉供电方式电路图在强上拉供电方式下可以解决电流供应不足的问题，因此也适合于多点测温应用，缺点就是要多占用一根I/O口线进行强上拉切换。
DS18B20温度传感器寄生电源强上拉供电方式3.DS18B20温度传感器的外部电源供电方式外部电源供电方式是DS18B20温度传感器最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统，如图所示。
外部供电方式的多点测温电路图三、DS18B20温度传感器使用中注意事项(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20温度传感器与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格地保证读写时序，否则将无法读取测温结果。
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者其他设备。
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。
它内部集成为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，普通为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。
ds18b20温度传感器工作原理
ds18b20温度传感器工作原理DS18B20温度传感器工作原理。
DS18B20温度传感器是一种数字式温度传感器，它具有高精度、数字输出、可编程分辨率和多路传感器等特点，因此在许多领域得到了广泛的应用。
那么，DS18B20温度传感器是如何工作的呢？接下来我们将详细介绍其工作原理。
首先，DS18B20温度传感器采用了数字信号输出，它内部集成了温度传感器和A/D转换器，并且具有唯一的64位ROM编码。
在工作时，DS18B20通过单总线接口与主控器相连，主控器向DS18B20发送指令，DS18B20将温度数据以数字信号的形式传输给主控器。
其次，DS18B20温度传感器采用了单总线通信协议，这意味着在同一总线上可以连接多个DS18B20传感器，每个传感器都有唯一的64位ROM编码，主控器可以通过ROM编码来识别和操作不同的传感器。
这种多路传感器的设计可以方便地实现对多个温度传感器的监测和控制。
此外，DS18B20温度传感器采用了数字式温度转换技术，它可以实现9至12位的可编程分辨率，因此可以满足不同应用对温度测量精度的要求。
在温度转换过程中，DS18B20会自动对温度进行采样和转换，并将转换后的数字信号传输给主控器，主控器可以通过计算和处理这些数字信号来获取温度值。
最后，DS18B20温度传感器内部集成了温度传感器和A/D转换器，温度传感器可以实时监测环境温度，并将温度转换为电压信号，A/D转换器将电压信号转换为数字信号输出。
这种集成设计可以减少外部元器件的使用，降低系统成本，提高系统稳定性和可靠性。
总的来说，DS18B20温度传感器通过数字信号输出、单总线通信、数字式温度转换和内部集成等技术实现了高精度、可编程分辨率和多路传感器的特点，其工作原理简单而有效，使其在各种温度测量和控制应用中得到了广泛的应用。
希望通过本文的介绍，能够让大家更加深入地了解DS18B20温度传感器的工作原理。
DS18B20温度传感器工作原理框图
DS18B20 温度传感器工作原理框图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。
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温度传感器DS18B2C工作原理
温度传感器：
DS18B20是DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器，具有
3引脚TO -92小体积封装形式；温度测
量范围为—55'C 〜+ 125C ，可编程为9位〜12位A/D 转换精度，测温分辨率可达 0.0625C ，被测温度用符 号扩展的16位数字量方式串行输岀；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诸多 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
DS 佃B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
2 DS18B20的内部结构
DS18B20内部结构如图1所示，主要由4部分组成：64位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，见图
4)。
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，每个 DS18B20
的64位序列号均不相同。
64位ROM 的排的循环冗余校验码(CRC=X8 + X5 + X4 + 1 )。
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。
图1 DS18B20的内部结构
INTtRKAL
HI 1
■K1
H'i
ICtWM
图2DS18B20的管脚排列
DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量，用 16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以
0.0625'C
/LSB 形式表达，其中 S 为符号位。
例如+ 125C 的数字输出为 07D0H ，+ 25.0625C 的数字输出为 0191H , -25.0625C 的数字输出为 FF6FH ，- 55C 的数字输出为 FC90H 。
温度值高字节
高低温报警触发器 TH 和TL 、配置寄存器均由一个字节的 EEPROM 组成，使用一个存储器功能命令可对
TH 、TL 或配置寄存器写入。
其中配置寄存器的格式如下：
R1、R0决定温度转换的精度位数： R1R0=“ 00”，9位精度，最大转换时间为 93.75ms ； R1R0=“ 01 ”，10 位精度，最大转换时间为 187.5ms ； R1R0“10”，11位精度，最大转换时间为 375ms ； R1R0“11”，12位
NC J |
兀| ||
1 8 7 7 丁
n
hr
口 L
r
j 6 4 5
DALLAS
9
NC NC NC GNU
'7
If u
精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。
高速暂存器是一个9字节的存储器。
开始两个字节包含被测温度的数字量信息；第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时被刷新；第6、7、8字节未用，表现为全逻辑1 ;第9字
节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。
3 DS18B20的工作时序
DS18B20的一线工作协议流程是：初始化 -ROM操作指令-存储器操作指令 -数据传输。
其工作时序包
Vpi?
p 铃按Illis ・ IV- *5 W
a )寄生电源工作方式 (
b )外接电源工作方式
图4DS18B20与微处理器的典型连接图
:*'[RL
BUS LiSU
(a )初始化时序
4 DS18B20与单片机的典型接口设计
图4以MCS — 51系列单片机为例，画出了 DS18B20与微处理器的典型连接。
图 4 ( a ) 寄生电源方式，其 VDD 和GND 端均接地，图4 (b )中DS18B20采用外接电源方式，其 5.5V 电源供电。
中DS18B20采用 VDD 端用3V -
________ V ， DSIVB1D DS18B30 爲祥 MLbi 口丁 W.
LJS1KB2H t-'l
MEN IYP MAX
%托f
图3DS 佃B20的工作时序图
假设单片机系统所用的晶振频率为12MHz，根据DS18B20的初始化时序、写时序和读时序，分别编写了
3个子程序：INIT为初始化子程序，WRITE为写（命令或数据）子程序，READ为读数据子程序，所有的数据读写均由最低位开始。
DATEQUP1.0
INIT:CLREA
INI10:SETBDAT
MOVR2, # 200
INI11:CLRDAT
DJNZR2,INI11 ;主机发复位脉冲持续3卩S X 200=600卩s
SETBDAT ;主机释放总线，口线改为输入
MOVR2, # 30
IN12:DJNZR2,INI12 ; DS18B20 等待2 卩S X 30=60 卩s
CLRC
ORLC,DAT ; DS18B20数据线变低（存在脉冲）吗？
JCINI10 ; DS18B20未准备好，重新初始化
MOVR6, # 80
INI13:ORLC,DAT
JCINI14 ; DS18B20数据线变高，初始化成功
DJNZR6,INI13 ;数据线低电平可持续3卩S X 80=240卩s
SJMPINI10 ;初始化失败，重来
INI14:MOVR2, # 240
IN15:DJNZR2,INI15 ; DS18B20 应答最少2 卩s X 240=480 卩s
RET
WRITE:CLREA
MOVR3, # 8;循环8次，写一个字节
WR11:SETBDAT
RRCA ;写入位从A中移到CY
CLRDAT
WR12:DJNZR4,WR12
;等待16g s
MOVDAT,C ;命令字按位依次送给DS18B20 MOVR4, # 20
WR13:DJNZR4,WR13
;保证写过程持续60 g s
DJNZR3,WR11
;未送完一个字节继续
SETBDAT
RET
READ:CLREA
M0VR6, # 8;循环8次，读一个字节
RD11:CLRDAT
MOVR4, # 4
NOP ;低电平持续2g s
SETBDAT ; 口线设为输入
RD12:DJNZR4,RD12
;等待8 g s
MOVC,DAT
;主机按位依次读入DS18B20的数据
RRCA ;读取的数据移入A
MOVR5, # 30
RD13:DJNZR5,RD13
;保证读过程持续60 g s
DJNZR6,RD11
；读完一个字节的数据，存入A中
RET
主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：初始化、ROM操作指令、存储器操作指令。
必须先
启动DS18B20开始转换，再读岀温度转换值。
假设一线仅挂接一个芯片，使用默认的12位转换精度，外接供电电源，可写岀完成一次转换并读取温度值子程序GETWD。
GETWD:L CALLINIT
MOVA, # 0CCH
LCALLWRITE ;发跳过ROM 命令
MOVA, # 44H
LCALLWRITE ;发启动转换命令
LCALLINIT
MOVA, # 0CCH ;发跳过ROM 命令
LCALLWRITE
MOVA, # 0BEH ;发读存储器命令
LCALLWRITE
LCALLREAD
MOVWDLSB,A
;温度值低位字节送WDLSB
LCALLREAD
MOVWDMSB,A
;温度值高位字节送WDMSB
RET
子程序GETWD读取的温度值高位字节送WDMSB单元，低位字节送WDLSB单元，再按照温度值字节的表示格式及其符号位，经过简单的变换即可得到实际温度值。
如果一线上挂接多个DS18B20、采用寄生电源连接方式、需要进行转换精度配置、高低限报警等，则子程
序GETWD的编写就要复杂一些，限于篇幅，这一部分不再详述，请参阅相关内容。
我们已成功地将DS18B20应用于所开发的家用采暖洗浴器”控制系统中，其转换速度快, 微处理
转换精度高，与器的接口简单，给硬件设计工作带来了极大的方便，能有效地降低成本，缩短开发周期。