DS18B20介绍、流程图和程序源代码

DS18B20单线数字温度传感器

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，体积更小、适用电压更宽、更经济。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建温度传感器网络，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，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，而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。

DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C，分辨率设定，以及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，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性能特点

DS18B20的性能特点：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位经过激光修正的只读存储器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的上、下限，⑥内含

寄生电源。

2、 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，高速暂存器。DS18B20的管脚排列如图1所示。64

位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该

DS18B20的地址序列号，不同的器件地址序列号不同。

8位产品系列号48位产品序号8位CRC编码DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示：

序号寄存器名称作用序号寄存器名称作用

0 温度低字节

以16位补码形式存放4、5 保留字节1、2

1 温度高字节 6 计数器余值

2 TH/用户字节1 存放温度上限7 计数器/℃

3 HL/用户字节2 存放温度下限8 CRC CRC校验

图1 DS18B20引脚分布图

以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的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（等价说明：高8位字节的低3位和低8位字节的高4位组成温度整数值的二进制数；或者说：12位测量时，所测数值乘以0.0625(=1/16)，即右移4位后去掉了二进制数的小数部分）；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才能得到实际温度（等价说明：当温度小于0时，整数部分就是各位取反，小数部分则是各位取反后加1）。

9位测量分辨率0.5℃；

10位测量分辨率0.25℃；

11位测量分辨率0.125℃；

12位测量分辨率0.0625℃；

9~12位的测量，无论采用哪种分辨率，温度整数的有效位均是表中26~20；

1、DS18B20控制方法

在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法，一种是VCC接外部电源，GND接地，I/O与单片机的I/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时U DD、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左右的上拉电阻。DS18B20有六条控制命令，如下表所示：

CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：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。

Initialization procedure “reset and presence pulses ”

开始 发一个DS18B20序列号

执行期间匹配命令 延时1s 启动在线DS18B20温度AD 转换 发跳过ROM 命令、发转换命令

初始化DS18B20

读在线DS18B20序号

发出搜索ROM 命令

DS18B20复位 所有在线DS18B20访问完？ 存在一个DS18B20？

初始化DS18B20 发读暂存RAM 指令 读匹配的DS18B20温度

Y

Y

N

N

多点温度检测软件流程图

Y

N

读DS18B20温度的流程图

DS18B20是否存在？

（读DS18B20测量温度子程序）

GET-TEMPA TURE 开始

Y

N

数据端置位 读温度值返回

复位DS18B20

（调用RESETDS18B20）

写温度转换命令44H （调用WRITE18B20）

写跳过ROM 匹配命令0CCH （调用WRITE18B20） 延时750μs ？

（读温度前）复位DS18B20 （调用RESETDS18B20） 写跳过POM 匹配命令0CCH

（调用WRITE18B20） 写读温度字节命令0BEH

（调用WRITE18B20）

读温度

（调用READ18B20）