DS18B20-1米-温度传感器封装工艺
(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。
温度传感器DS18B20工作原理资料
温度传感器D S18B20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。
测温芯片DS18B20详细解读（转载）
测温芯片DS18B20详细解读（转载）大家好，首先感谢大家对我前几天发布的“Remind BOX”DIY实例帖的支持和捧场，在此谢过了。
我今天要发一篇技术帖，是关于DS18B20这款强大的测温芯片的技术帖。
本帖将从不同角度帮助广大不熟悉DS18B20测温芯片的坛友更加了解这款芯片，也希望已经或者将要用到这款芯片的坛友可以更加顺利地完成自己的DIY作品。
言归正传，下面开始技术部分。
第一部分：DS18B20的封装和管脚定义首先，我们来认识一下DS18B20这款芯片的外观和针脚定义，DS18B20芯片的常见封装为TO-92，也就是普通直插三极管的样子，当然也可以找到以SO（DS18B20Z）和μSOP（DS18B20U）形式封装的产品，下面为DS18B20各种封装的图示及引脚图。
了解了这些该芯片的封装形式，下面就要说到各个管脚的定义了，如下表即为该芯片的管脚定义：上面的表中提到了一个“奇怪”的词——“寄生电源”，那我有必要说明一下了，DS18B20芯片可以工作在“寄生电源模式”下，该模式允许DS18B20工作在无外部电源状态，当总线为高电平时，寄生电源由单总线通过VDD引脚，此时DS18B20可以从总线“窃取”能量，并将“偷来”的能量储存到寄生电源储能电容（Cpp）中，当总线为低电平时释放能量供给器件工作使用。
所以，当DS18B20工作在寄生电源模式时，VDD引脚必须接地。
第二部分：DS18B20的多种电路连接方式如下面的两张图片所示，分别为外部供电模式下单只和多只DS18B20测温系统的典型电路连接图。
（1）外部供电模式下的单只DS18B20芯片的连接图（2）外部供电模式下的多只DS18B20芯片的连接图这里需要说明的是，DS18B20芯片通过达拉斯公司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三态端口或者漏极开路端口与总线连接时，控制线需要连接一个弱上拉电阻。
在多只DS18B20连接时，每个DS18B20都拥有一个全球唯一的64位序列号，在这个总线系统中，微处理器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，从而允许多只DS18B20同时连接在一条单线总线上，因此，可以很轻松地利用一个微处理器去控制很多分布在不同区域的DS18B20，这一特性在环境控制、探测建筑物、仪器等温度以及过程监测和控制等方面都非常有用。
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、数字输出和单总线接口的特点。
它适合于各种温度测量和控制系统中，如温度监测、室内温度调节、自动化控制等领域。
DS18B20的工作原理如下：1. 原理概述DS18B20采用了基于CMOS工艺的数字温度传感器技术，利用温度对半导体材料电阻值的变化进行温度测量。
它内部集成为了温度传感器、模数转换器和数字信号处理电路，能够将温度转换为数字信号输出。
2. 温度传感器DS18B20的温度传感器采用了精密的硅材料，具有较高的灵敏度和稳定性。
当温度发生变化时，硅材料的电阻值也会相应变化。
通过测量电阻值的变化，可以得到温度的数值。
3. 模数转换器DS18B20内部集成为了一种精密的模数转换器（ADC），用于将传感器测得的温度值转换为数字信号。
模数转换器能够将连续变化的摹拟信号转换为离散的数字信号，以便于处理和传输。
4. 单总线接口DS18B20采用单总线接口进行数据通信。
单总线接口是一种串行通信协议，通过一个引脚同时实现数据传输和电源供应。
这种接口简化了传感器与控制器之间的连接，减少了线缆的使用。
5. 工作原理DS18B20的工作原理是通过发送一系列命令和接收传感器的响应来实现温度测量和数据传输。
控制器向传感器发送开始转换的命令，传感器开始测量温度并将结果转换为数字信号。
控制器再发送读取命令，传感器将转换后的温度值通过单总线接口传输给控制器。
6. 精度和分辨率DS18B20具有较高的温度测量精度和分辨率。
它可以测量的温度范围为-55℃到+125℃，精度可达±0.5℃。
分辨率可以通过配置寄存器进行设置，可选择9位、10位、11位或者12位的分辨率。
7. 应用领域DS18B20广泛应用于各种温度测量和控制系统中。
例如，它可以用于室内温度监测和调节，通过与控制器连接，实现自动化的温度控制。
此外，它还可以应用于电子设备的散热控制、温度报警系统等领域。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，它采用了独特的一线数字接口技术，可以直接与微处理器通信。
DS18B20可以测量环境温度，并将温度值以数字形式传输给控制器或主机设备。
下面将详细介绍DS18B20的工作原理。
1. 传感器结构DS18B20由温度传感器、数字转换器和存储器组成。
温度传感器是由特殊材料制成的，其电阻值随温度变化而变化。
数字转换器将传感器测得的电阻值转换为数字形式的温度值，并将其存储在存储器中。
2. 单线数字接口DS18B20采用了一种独特的单线数字接口技术，即通过一根数据线实现数据传输和供电。
这种接口技术使得DS18B20在连接时只需一根数据线和地线，大大简化了连接的复杂性。
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。
- 初始化：在开始进行温度转换之前，需要先对DS18B20进行初始化。
主机设备向DS18B20发送初始化命令，DS18B20接收到命令后会做出响应，表示已准备好进行温度转换。
- 温度转换：初始化完成后，主机设备发送温度转换命令给DS18B20。
DS18B20接收到命令后会开始测量环境温度，并将测得的温度值转换为数字形式的数据。
- 读取：温度转换完成后，主机设备可以发送读取命令给DS18B20，DS18B20会将存储器中的温度值发送给主机设备。
主机设备接收到温度值后可以进行进一步的处理和显示。
4. 数据精度和分辨率DS18B20的数据精度取决于其工作模式的设置。
它可以以9位、10位、11位或12位的分辨率进行温度转换。
分辨率越高，温度测量的精度越高，但转换时间也会相应增加。
5. 供电方式DS18B20可以通过主机设备提供的电源供电，也可以通过数据线上的供电模式进行供电。
在数据线上供电模式下，DS18B20可以从数据线中提取所需的能量，无需外部电源。
6. 应用领域DS18B20由于其精度高、体积小、接口简单等特点，在许多领域得到广泛应用。
温度传感器DS18B20工作原理以及引脚图
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18B20数字设备工艺原理
温度传感器18B20数字设备工艺原理概述温度传感器是一种测量温度的设备，它通常被用于监测环境温度、食品加工过程中的温度、工业流程中的温度等应用中。
温度传感器的种类有很多，其中比较常见的一种是18B20数字温度传感器。
本文将介绍18B20数字温度传感器的工艺原理以及其基本特性。
18B20数字温度传感器18B20数字温度传感器是一种硅封装温度传感器，它采用单线数字接口进行数据传输。
这种传感器广泛应用于计算机系统、工业自动化和家用电器等领域。
18B20传感器寿命长、精度高、价格合理，因此备受欢迎。
下面将详细介绍18B20数字温度传感器的工艺原理。
工艺原理18B20数字温度传感器采用热电偶元件，利用元件内部的热电效应来测量温度。
18B20数字温度传感器的原理基于温度和电压之间的关系。
元件的工作原理如下：1.传感器的热电偶元件由两个不同材质的导体组成，这些导体的接点处会产生一个温度电动势。
2.传感器将温度电动势转换为数字输出，传感器内部使用模拟信号处理电路提取来自热电偶元件的热电电压信号。
3.数字信号由传感器内部的模块进行数字处理，并采用单线数字接口进行传输。
整个过程免除了对AD转换器的使用，因此能够节省一些成本。
由于18B20数字温度传感器采用了数字信号处理技术，它对电气和电磁干扰的抵抗力很强，在信号传输时不易出现误差。
此外，数码体积小、易施工、安装方便、接线简单，延时较小，占用空间小等特点也使得18B20数字温度传感器得到广泛应用。
这种数字传感器的实时测温及精度、稳定性、信号处理优势也使得它能够满足高精度、高速度要求的温度测量。
基本特性18B20数字温度传感器的基本特性如下：•工作电压范围：3V至5.5V。
•工作温度范围：-55°C至+125°C。
•精度：±0.5°C（-10°C至+85°C范围内）；±2°C（-55°C至+125°C范围内）。
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，它可以实现远距离测温，并且具有高精度和可靠性。
它的工作原理主要是基于热敏电阻的温度测量原理，结合数字信号输出和单总线通信技术，使得其在各种工业和消费电子产品中得到了广泛的应用。
DS18B20温度传感器采用了微型封装技术，其外形小巧，安装方便，适用于各种恶劣环境。
其工作原理主要包括三个方面，温度测量原理、数字信号输出和单总线通信。
首先，DS18B20温度传感器的温度测量原理是基于热敏电阻的特性。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会相应发生变化。
DS18B20内部集成了一个精密的模拟-数字转换器（ADC），可以将热敏电阻的电阻值转换为数字信号输出。
通过这种方式，DS18B20可以实现对温度的准确测量。
其次，DS18B20温度传感器通过数字信号输出来实现温度数据的传输。
它采用了1-Wire总线协议，通过一根数据线即可实现数据的传输和通信。
这种设计使得DS18B20在布线和连接方面更加简单和灵活。
最后，DS18B20温度传感器通过单总线通信来与主控设备进行数据交互。
它采用了独特的ROM存储器结构，每个传感器都有一个唯一的64位串行号码，可以通过这个号码来对传感器进行寻址和识别。
同时，DS18B20还具有多点测量、多传感器串联等特性，可以实现对多个传感器的同时管理和控制。
总的来说，DS18B20温度传感器的工作原理基于热敏电阻的温度测量原理，结合数字信号输出和单总线通信技术，实现了远距离、高精度、可靠性的温度测量和数据传输。
它在工业控制、环境监测、家用电器等领域都有着广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍，能够更好地理解DS18B20温度传感器的工作原理和特性，为相关领域的应用提供参考和指导。
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。
18B20
2.2 器件选择2.2.1 温度传感器在现代检测技术中，传感器占据着不可动摇的重要位置。
主机对数据的处理能力已经相当的强，但是对现实世界中的模拟量却无能为力。
如果没有各种精确可靠的传感器对非电量和模拟信号进行检测并提供可靠的数据，那计算机也无法发挥他应有的作用。
传感器把非电量转换为电量，经过放大处理后，转换为数字量输入计算机，由计算机对信号进行分析处理。
从而传感器技术与计算机技术结合起来，对自动化和信息化起重要作用。
采用各种传感器和微处理技术可以对各种工业参数及工业产品进行测控及检验，准确测量产品性能，及时发现隐患。
为提高产品质量、改进产品性能，防止事故发生提供必要的信息和更可靠的数据。
由于系统的工作环境比较恶劣，且对测量要求比较高，所以选择合适的传感器很重要。
目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化和网络化的方向飞速发展。
智能温度传感器DS18B20正是朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
因此，智能温度传感器DS18B20作为温度测量装置已广泛应用于人民的日常生活和工农业生产中[5]。
2.2.1.1 DS18B20简介DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种数字化单总线器件。
属于新一代适配微处理器的改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，它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93.75ms和750ms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。
同时其“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了全新的概念。
(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。
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。
201018B20温度传感器应用详解
图4 如图所示，DS18B20 只需要接到控制器（单片机）的一个 I/O 口上，由于单总线为开漏所以需要 外接一个 4.7K 的上拉电阻。如要采用寄生工作方式，只要将 VDD 电源引脚与单总线并联即可。 但在程序设计中，寄生工作方式将会对总线的状态有一些特殊的要求。
写时间隙：
图7 写时间隙分为写“0”和写“1”，时序如图 7。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 15~60uS，采样时间内如果控制
读时间隙：
6/7
18B20 温度传感器应用解析
原创
DS28B20 芯片存储器操作指令表：
Write Scratchpad （向 RAM 中写数据）[4EH] 这是向 RAM 中写入数据的指令，随后写入的两个字节的数据将会被存到地址 2（报警 RAM 之 TH） 和地址 3（报警 RAM 之 TL）。写入过程中可以用复位信号中止写入。
Read Scratchpad （从 RAM 中读数据）[BEH] 此指令将从 RAM 中读数据，读地址从地址 0 开始，一直可以读到地址 9，完成整个 RAM 数据的 读出。芯片允许在读过程中用复位信号中止读取，即可以不读后面不需要的字节以减少读取时间。
Hale Waihona Puke 2/718B20 温度传感器应用解析
原创
19H），后面 48 位是芯片唯一的序列号，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 码（冗余校验）。数据在 出产时设置不由用户更改。DS18B20 共 64 位 ROM。 RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20 共 9 个字节 RAM， 每个字节为 8 位。第 1、2 个字节是温度转换后的数据值信息，第 3、4 个字节是用户 EEPROM（常 用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第 5 个字节则是用户第 3 个 EEPROM 的镜像。第 6、7、8 个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样 也是内部温度转换、计算的暂存单元。第 9 个字节为前 8 个字节的 CRC 码。EEPROM 非易失性 记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20 共 3 位 EEPROM， 并在 RAM 都存在镜像，以方便用户操作。 RAM 及 EEPROM 结构图：
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
DS18B20温度传感器流程图
Y
发温度转换 开始 命令
1 a1
1 a1
பைடு நூலகம்2 a2
3 a3
4 a4
5 b1
6 b2
7 b3
8 b4
2 b1
2 b1
5 b1
6 b2
7 b3
8 b4
开始
温度零 下？
Y
温度值取补码 置“-”标志
计算小数位温 度BCD码
N 置“+”标志
计算整数位温 度BCD码
结束
DS18B20
主控制器
AT89C2051
显示器 扫描驱动
预置 低温度系数振荡器
发DS18B20复位命令
发跳过ROM命令
CRC校验正确？
Y
发读取温度命令
移入温度暂存器 N
Y
读取操作，CRC校验 N
结束
9字节完？
温度子程序
64位ROM和单线接口 存缓速高
存储器与控制逻辑
温度传感器 温度触发器 TH 低温触发器 TL
配置寄存器 8位CRC发生器
1 a1
2 a2
3 a3
4 a4
1 a1
斜率累加器 减法计数器
计数比较器 预置
高温度系数振荡器
减到0
增加
减法计数器2
温度寄存器
停止
减到0
I/O C
Vdd
64位ROM和单线接口 存缓速高
存储器与控制逻辑
温度传感器 温度触发器 TH 低温触发器 TL
配置寄存器 8位CRC发生器
温度数据移入 显示寄存器
发DS18B20复位命令 发跳过ROM命令
发温度转换开始命令
十位数0？
Y
百位数0？
DS18B20温度传感器原理资料
DS18B20温度传感器原理
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一. DS18B20简介
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装后可应用于多种 场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式。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
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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。
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三. DS18B20实物图
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四. DS18B20的内部结构
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(1) 64位(激)光刻只读存储器 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的地址序列号。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。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。
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。
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二. DS18B20的特点
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 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。 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。 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 内把温度值转换为数字，速度更快。 8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一根总线"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。 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。
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温度传感器1
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93.75ms和750ms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。
2.DS18B20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。