数字温度传感器
温度传感器DS18B20
温度传感器DS18B20
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。 LS Byte:
Bit7 23 Bit6 22 Bit5 21 Bit4 20 Bit3 2-1 Bit2 2-2 Bit1 2-3 Bit0 2-4
DS18B20参考子程序2
WRITE_1820: ;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求) MOV R2,#8 ;一共8位数据 CLR C WR1: CLR P1.0 MOV R3,#6 DJNZ R3,$ RRC A MOV P1.0,C MOV R3,#23 DJNZ R3,$ SETB P1.0 NOP DJNZ R2,WR1 SETB P1.0 RET
DS18B20参考子程序3
READ_18200: ; 读DS18B20的程序，从DS18B20中读出两个字节的温度数据 MOV R4,#2 ; 将温度高位和低位从DS18B20中读出 MOV R1,#28H ; 低位存入28H(TEMPER_L),高位存入29H(TEMPER_H) RE00:MOV R2,#8 ; 数据一共有8位 RE01:CLR C SETB P1.0 NOP NOP CLR P1.0 NOP NOP NOP SETB P1.0 MOV R3,#9 RE10:DJNZ R3,RE10 MOV C,P1.0 MOV R3,#23 RE20:DJNZ R3,RE20 RRC A DJNZ R2,RE01 MOV @R1,A INC R1 DJNZ R4,RE00 RET
温度传感器DS18B20
实验系统采用的温度传感器DS18B20是美国 DALLAS公司推出的增强型单总线数字温度传感器。 DS18B20的主要特征： 全数字温度转换及输出。 先进的单总线数据通信。 最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。 12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。 可选择寄生工作方式。 检测温度范围为–55°C ~+125° 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。 多样封装形式，适应不同硬件系统。
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。
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。
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器是一种用于测量温度的装置，它能够将温度转化为数字信号输出。
这类传感器通常使用特定的敏感元件，如热敏电阻（PTC或NTC）、热电偶或热电阻（如铂电阻）等。
对于热敏电阻传感器，它的阻值会随温度的变化而变化。
通常情况下，热敏电阻是一个负温度系数（NTC）电阻元件，即其阻值随温度的升高而下降。
数字温度传感器通过测量热敏电阻的阻值，并将其转化为数字信号输出，从而得到温度值。
热电偶则是利用两个不同材料的导电性质差异以及温度变化引起的电动势变化来测量温度的传感器。
当两个导电材料的接触点处于不同的温度下时，会产生一定的电势差。
通过测量这个电势差，可以计算出温度值。
而热电阻则是利用材料在不同温度下的电阻值变化来测量温度的传感器。
最常用的热电阻材料是铂电阻（Pt100或Pt1000），其电阻值与温度之间具有良好的线性关系。
将热电阻放置在待测温度环境中，通过测量电阻值的变化，可以通过查表或计算得出温度值。
通过将热敏电阻、热电偶或热电阻连接到一定的电路中，数字温度传感器可以将温度转换为数字信号输出。
这些数字信号可以通过一定的标准协议传输，如I2C、SPI或UART等，从而
将温度值传送给其他的设备或系统进行处理和分析。
温度传感器DS18B20与MCS-51单片机的接口
1.1 温度传感器DS18B20与MCS-51单片机的接口数字温度传感器问世于20世纪90年代中期。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。
数字温度传感器具有价格低、精度高、封装小、温度范围宽、使用方便等优点，被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。
数字温度传感器一般内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器和相应的接口电路，有的还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
数字温度传感器的种类繁多，一般按总线形式可分为单总线(1-wire)接口、双总线(I2C)接口和三总线(SPI)接口。
下面主要以单总线接口数字温度传感器芯片DS18B20为例来介绍数字温度传感器的使用。
1.1.1 DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器芯片，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9～12位A/D转换精度；用户可自设定非易失性的报警上下限值；被测温度用16位补码方式串行输出；测温分辨率可达0.0625℃；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根或两根线上，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。
可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。
1.1.2 DS18B20的外部结构DS18B20可采用3脚TO-92小体积封装和8脚SOIC封装。
其外形和引脚图如图7.17所示。
GND DQ V DDNCNCNC VGND(a) TO-92封装(b) SOIC封装图1.1 DS18B20的外形及引脚图图中引脚定义如下。
(1) DQ：数字信号输入/输出端。
(2) GND：电源地。
(3) V DD：外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
1.1.3 DS18B20的内部结构DS18B20内部主要由4部分组成：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。
数字温度传感器芯片
数字温度传感器芯片数字温度传感器芯片是一种用于测量温度的电子器件，将环境温度转化为数字电信号输出。
它使用了先进的集成电路技术和传感器技术，在温度测量方面具有很高的精度和稳定性。
数字温度传感器芯片可以广泛应用于各种领域，例如工业自动化、医疗设备、家用电器等。
它具有体积小、功耗低、响应速度快等特点，适用于需要准确温度测量且空间有限的场景。
数字温度传感器芯片的工作原理是利用物质的温度敏感性，通过相应的传感器转换为电信号。
常见的数字温度传感器芯片有两种类型：基于热电效应的传感器和基于半导体材料的传感器。
基于热电效应的数字温度传感器芯片利用热电对的温度依赖性，将热电对连接到电路上，测量出温度对应的电压或电流信号。
通过一系列的电路处理和转换，最终输出数字温度值。
这种传感器芯片具有较高的精度和稳定性，但价格较高。
基于半导体材料的数字温度传感器芯片则利用半导体材料在温度变化下的电阻性质，通过测量电阻值来计算温度。
这种传感器芯片具有体积小、功耗低的特点，适用于对空间要求较高的场合。
然而，由于半导体材料的性质受到一些外界因素的影响，因此在一些极端环境下，其精度和稳定性可能会稍微降低。
数字温度传感器芯片在使用时需要根据具体的应用场景进行选择。
一般需要考虑测量范围、精度要求、响应时间、电源电压等因素。
此外，还需要注意芯片与其他电路的兼容性和抗干扰能力，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总之，数字温度传感器芯片是一种非常重要的电子器件，可以广泛应用于各个领域。
它通过转换温度信号为数字信号，具有高精度、高稳定性和快速响应的特点。
随着科技的发展和应用需求的增加，数字温度传感器芯片的性能和功能也在不断提升，将为各个领域的温度测量提供更加准确、可靠的解决方案。
LM35温度传感器的设计和制造
LM35温度传感器的设计和制造由于现在科技的发展非常迅速，温度传感器也已经成为了很多领域必不可少的一部分。
在各种设备中，要通过传感器来监测温度，确保设备能够正常工作。
在这篇文章里，将要介绍的是常用的LM35数字温度传感器的设计和制造。
1. LM35数字温度传感器的基本原理LM35温度传感器是一种电压输出型的传感器，它的工作原理是将热电偶所产生的微小电压信号放大成一定的电压值，再通过运算放大电路将电压信号转换为对应温度。
所以说，这种传感器实质上就是一种测量温度的模拟电路。
2. LM35数字温度传感器的设计设计LM35数字温度传感器需要准备以下的器材：（1）LM35芯片（2）电源电池（3）15V稳压器（4）电容器（5）电阻器（6）LED灯（7）电线设计步骤：（1）按照LM35芯片的引脚连接需要将15V稳压器和对应的电容器连接到芯片的正极处。
（2）将芯片的负极连接到电源的接地端，同时也要连接电阻器和LED灯。
（3）将LM35传感器的Pin脚接收温度的信号输入到运算放大器中，将输出连接到LED灯上，以实现对温度变化的监测。
（4）由于LM35的输出是模拟信号，与数字电路的需求不符，所以我们需要一个A/D转换器，将模拟信号转化为数字信号。
3. LM35数字温度传感器的制造流程（1）通过软件进行LM35温度传感器的建模和仿真；（2）根据电路设计图和原理图，制作电路板，将所有元器件进行焊接；（3）进行电路板的测试和调试，确保没有电路故障；（4）将LM35芯片与电路板连接，进行温度测试和记录，发现温度异常还需要调试电路。
4. LM35数字温度传感器的使用LM35温度传感器的使用极为简单，只需要将它与需要监测的设备或物体接触表面，并通过已接入的电路将其输出信号反馈到计算机或显示屏上即可。
在使用过程中，还需要注意保持传感器的外观整洁、不受到震动和强光干扰，并进行定期检查和维护。
5. LM35数字温度传感器的应用LM35数字温度传感器在工业生产、物流仓储、环境监测、医学等领域应用广泛。
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。
温度传感器18B20数字安全操作及保养规程
温度传感器18B20数字安全操作及保养规程温度传感器在工业自动化控制中有着广泛的应用，18B20是一种常用的数字温度传感器。
为确保安全操作，并延长传感器的寿命，本文将介绍温度传感器18B20的数字安全操作和保养规程。
1. 温度传感器18B20基本介绍18B20数字温度传感器采用1-Wire总线方式，具有高精度、可编程分辨率和广泛的工作温度范围等优点，在实际应用中广泛被采用。
18B20数字温度传感器有以下三种封装方式：•TO-92•标准SOIC 8引脚封装•TSSOP封装在使用18B20数字温度传感器时，需要注意以下两个方面：1.功耗传感器的功耗有着重要的影响，需根据应用场合选择合适的供电方式及传感器工作模式。
2.读写速率传感器的读写速率受到传感器供电方式和应用场合等多方面因素的影响。
在实际应用中，需要根据应用场合选择合适的传感器供电方式和读写速率，以确保传感器正常工作。
2. 温度传感器18B20的数字安全操作规程在使用温度传感器18B20时，需要注意以下数字安全操作规程：2.1 使用合适的供电方式传感器供电方式是影响传感器正常工作的关键因素之一。
在使用18B20数字温度传感器时，需根据具体有场合选择合适的供电方式。
常见的供电方式有以下两种：1.通过串行总线供电（Power-over-1-wire，POE）2.通过外部供电器供电在选择合适的供电方式时，需考虑传感器的工作电流、应用场合等因素。
2.2 正确选择传感器工作模式传感器可采用以下三种工作模式：1.精度模式2.快速模式3.最高速度模式在成本控制，功耗控制等各种因素下，应选择合适的传感器工作模式。
其中，精度模式最能保证温度测量的精度，最高速度模式最能保证测量速度，快速模式则在两者之间，应选择合适的传感器工作模式以满足应用需求。
2.3 合适的配置和使用18B20数字温度传感器可采用多种配置方式，包括选择分辨率、选择工作模式等。
在使用时，需根据实际需求选择合适的配置方式。
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。
Pt100温度传感器和DS18B20传感器
Pt100温度传感器和DS18B20传感器pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。
PT后的100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。
它的工作原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成近似匀速的增长。
但他们之间的关系并不是简单的正比的关系，而更应该趋近于一条抛物线。
铂电阻的阻值随温度的变化而变化的计算公式：-200<t<0℃Rt=R0[1+At+Bt*t+C(t-100)t*t*t] （1）0≤t<850℃Rt=R0（1+At+Bt2）（2）Rt为t℃时的电阻值，R0为0℃时的阻值。
公式中的A,B,系数为实验测定。
这里给出标准的DIN IEC751系数：A=3.9083E-3、B=-5.775E-7、C=-4.183E-12根据韦达公式求得阻值大于等于100欧姆的Rt -〉t的换算公式：0≤t<850℃t=(sqrt((A*R0)^2-4*B*R0*(R0-Rt))-A*R0)/2/B/R0PT100温度感测器是一种以白金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT)其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度<br>因此白金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。
1：Vo=2.55mA ×100(1+0.00392T)=0.255+T/1000 。
2：量测Vo时,不可分出任何电流,否则测量值会不准。
电路分析由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂讯的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,由于7.2V齐纳二极体的作用,使得1K电阻和5K可变电阻之电压和为6.5V,靠5K可变电阻的调整可决定电晶体的射(集极)极电流,而我们须将集极电流调为2.55mA,使得量测电压V如箭头所示为0.255+T/1000。
数字温度传感器的技术参数
数字温度传感器的技术参数数字温度传感器是一种常见的温度测量装置，它可以将温度转换为数字信号输出，广泛应用于各个领域，如空调、冰箱、电热水器、温度计等。
在选择数字温度传感器时，关注其技术参数是非常重要的。
本文将从温度范围、精度、分辨率和响应时间四个方面介绍数字温度传感器的技术参数。
一、温度范围数字温度传感器的温度范围指的是可测量的温度范围。
常见的数字温度传感器温度范围为-55℃至150℃或-40℃至125℃。
其中，-40℃至125℃的温度范围适用于大多数应用场景，比如家电、电子设备、汽车等。
二、精度数字温度传感器的精度也称为测量误差，是指传感器的实际温度测量值与实际温度之间的差值。
精度可以通过以下公式计算：精度 = （|测量值-实际值| ÷ 实际值）× 100%通常，数字温度传感器的精度在模拟温度传感器上无法匹配。
传感器的精度取决于其设计和制造质量的强度。
具体精度要求根据不同应用场景而不同。
三、分辨率数字温度传感器的分辨率指的是传感器能够检测并输出的最小温度差异。
分辨率通常以位数（比特）表示。
常见的数字温度传感器分辨率为12位或16位。
12位分辨率的数字温度传感器可以在0.0625℃的间隔内输出温度值，16位分辨率的数字温度传感器可以在0.0039℃的间隔内输出温度值。
四、响应时间数字温度传感器的响应时间是指传感器检测到温度变化后输出数字信号所用的时间。
响应时间通常以毫秒（ms）表示。
数字温度传感器的响应时间与其工作温度相关，通常在1毫秒到10毫秒之间。
总结：选择数字温度传感器时，除了以上的四个技术参数，还需关注传感器的价格、工作电压、电流等其他技术参数。
在具体应用场景中，还需根据具体需求考虑其可靠性、耐久性、应用环境等因素。
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器工作原理
数字温度传感器是一种通过电子电路测量温度的传感器。
其工作原理可以简单地分为两个步骤：
1. 温度感知：数字温度传感器内部包含一个温度感知器件，例如热敏电阻（PTC或NTC），热电偶或热敏电阻。
当温度发生变化时，感知器件的电特性会发生相应的变化。
2. 电信号转换：温度感知器件的电特性变化会被传感器内部的电路转换为相应的电信号，例如电压或电流。
这个电信号会与一个参考电压或电流进行比较，产生一个相应的数字输出。
数字温度传感器通常还包含一个ADC（模数转换器），用于将连续变化的模拟电信号转换为离散的数字信号。
ADC将模拟电信号进行采样和量化，并将其转换为数字数据，以便计算机或微控制器能够处理和显示温度值。
总的来说，数字温度传感器通过感知温度的物理特性变化，并将其转换为数字信号，实现对温度的准确测量和监测。
数字式温度传感器PPT课件
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2021/7/24
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1.1 数字式温度传感器定义 1.2 DS18B20结构与特点 1.3 DS18B20测温原理
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1.1 数字式温度传感器定义 1.2 DS18B20结构与特点 1.3 DS18B20测温原理
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1.1 数字式温度传感器定义 1.2 DS18B20结构与特点 1.3 DS18B20测温原理
1.2 DS18B20结构与特点
DS18B20结构：
DS18B20特点： （1）单总线接口实现双向通信 （2）测量温度范围为-55 ~+125℃ （3）支持多点组网功能 （4）掉电保护功能 （5）测量结果即可通过程序设定
1.1 数字式温度传感器定义 1.2 DS18B20结构与特点 1.3 DS18B20测温原理
1.1 数字式温度传感器分类
数字式温度传感器定义： 数字式温度传感器是一种直接将温度变化转换为数字信号，并通过 串行通信方式输出的传感器。 数字式温度传感器分类： 单总线数据格式 三总线数据格式 RS232\485\数据格式 CAN总线数据格式 ZIGBEE数据格式
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。
ic温度传感器工作原理
ic温度传感器工作原理IC温度传感器工作原理一、概述温度传感器是一种用于测量物体温度的设备。
IC温度传感器，也称为数字温度传感器，是一种集成电路芯片，它能够将测量到的温度转换为数字信号输出。
通常情况下，IC温度传感器比其他类型的温度传感器更加精准和稳定。
二、IC温度传感器的分类目前市场上主要有两种类型的IC温度传感器：基于热电偶原理的型号和基于PN结原理的型号。
1. 基于热电偶原理的型号这种类型的IC温度传感器利用热电偶效应来测量物体的温度。
当两个不同金属连接在一起时，在它们之间产生一个电动势。
这个电动势与它们之间的温差成正比。
因此，当一个金属接触到物体时，另一个金属接触到参考点（如空气），就会产生一个电动势。
通过测量这个电动势，可以得出物体的温度。
2. 基于PN结原理的型号这种类型的IC温度传感器利用PN结反向偏置时产生的温度依赖电压来测量温度。
当PN结反向偏置时，由于热扰动，会在PN结上产生一个电压。
这个电压与温度成正比。
因此，可以通过测量反向偏置时的电压来得出物体的温度。
三、IC温度传感器的工作原理IC温度传感器的工作原理基于热电偶或PN结原理。
在使用前需要将IC温度传感器连接到微处理器或其他数字设备上。
1. 基于热电偶原理的型号当一个金属接触到物体时，另一个金属接触到参考点（如空气），就会产生一个电动势。
这个电动势与它们之间的温差成正比。
因此，当IC温度传感器接触到物体时，就会产生一个电动势。
这个电动势被转换为数字信号，并通过微处理器或其他数字设备输出。
2. 基于PN结原理的型号当PN结反向偏置时，由于热扰动，会在PN结上产生一个电压。
这个电压与温度成正比。
因此，在使用IC温度传感器时，需要将其连接到微处理器或其他数字设备上，并对其进行反向偏置。
然后，通过测量反向偏置时的电压来得出物体的温度。
这个电压被转换为数字信号，并通过微处理器或其他数字设备输出。
四、IC温度传感器的优缺点1. 优点（1）精准度高：IC温度传感器比其他类型的温度传感器更加精准和稳定。
温度传感器DS18B及LCD1602的使用
温度传感器DS18B及LCD1602的使用温度传感器DS18B20是一种数字温度传感器，可以通过单线数字接口与单片机进行通信。
它采用了Dallas的1-Wire总线协议，具有高精度、低功耗、长传输距离等特点。
而LCD1602是一种常用的字符型液晶显示屏，可以显示16×2个字符。
使用DS18B20温度传感器需要先进行硬件连接。
它需要三个引脚，即VCC、GND和DQ。
VCC连接到3.3V或5V电源，GND连接到地线，DQ连接到单片机的一个GPIO口。
在连接时要注意使用上拉电阻将DQ引脚连接到VCC，以确保通信的可靠性。
在软件方面，需要使用1-Wire总线的协议进行通信。
可以使用基于C语言或者Arduino的库来实现。
在Arduino中，可以使用OneWire库来方便地读取DS18B20的数据。
首先需要创建一个OneWire对象，并指定DQ引脚，然后在setup(函数中初始化该对象。
接下来在loop(函数中可以使用`reset_search(`函数来连接的设备，并通过`search(`函数来获取设备的地址。
而后使用`reset(`函数重置总线，`select(`函数选择设备进行通信，`write(`函数发送指令，`read(`函数读取数据。
其中，读取温度数据需要先发送读取温度的指令，使用`read_bytes(`函数读取9个字节的数据，低字节在前，高字节在后，然后将读取到的数据处理转换为摄氏温度。
接下来是LCD1602的使用。
LCD1602需要连接到单片机的多个引脚，包括VCC、GND、SCL、SDA等。
在Arduino中，可以使用LiquidCrystal库来方便地控制LCD1602、首先需要创建一个LiquidCrystal对象，并指定连接的引脚，然后在setup(函数中初始化该对象。
接下来可以使用一系列函数来向LCD1602写入数据，如`begin(`函数用于初始化LCD1602，`print(`函数用于显示字符，`setCursor(`函数用于设置光标位置等。
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2. 测温模块
原理：DS18B20 测量温度采用了特有的温度测量技术。它是通过计数时钟周 期来实现的。低温度系数振荡器输出的时钟信号通过由高温度系数振荡器产生 的门周期而被计数。计数器被预置在与- 55 ℃相对应的一个基权值。如果计数 器在高温度系数振荡周期结束前计数到零,表示测量的温度值高于- 55℃,被预 置在- 55 ℃的温度寄存器的值就增加1℃,然后重复这个过程,直到高温度系数振 荡周期结为止这时温度寄存器中的值就是被测温度值,这个值以16 位形式存放 在便笺式存贮器中,此温度值可由主机通过发存贮器读命令而读出,读取时低位 在前,高位在后。斜率累加器用于补偿温度振荡器的抛物线特性。读出的二进 制数可以直接转换为十进制由单片机驱动数码管显示输出。
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。
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）
DS18B20的管脚排列如下:
GND（接地端）
VDD（电源端）
DQ（信号端） DS18B20的封装形式
AT89C52芯片
芯片介绍：AT89C52是一种低电压，高性能CMOS 8位微处理器， 它自带8K字节闪存可编程可擦除存储器，俗称单片机。单片机的可擦 除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失 存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令和输出管脚 相兼容。由于将多功能8位CPU和闪存存储器组合在单个芯片， ATMEL的AT89C52是一种高效微控制器。AT89C系列单片机为很多嵌 入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。它的部分引脚功能 介绍如下。
主控制电路由AT89C52及外围元件构成，测温电路由DS18B20、预置 数电路和报警电路组成。AT89C52是此硬件电路设计的核心，通过 AT89C52的管脚P3.7与DS18B20相连，控制温度的读出和显示。预置 数电路由两个按键和两个数码管组成，两个数码管分别与AT89C52的 P3.2和P3.6相连。报警电路很简单，只有一个发光二极管，与 AT89C52的P3.0管脚相连，若实际测量的温度值大于预置温度值，则 二极管亮，即为报警标志。具体电路原理图如下图所示
三、 硬件介绍
1、主控模块
本设计使用用AT89C52单片机做主控器。单片机是在一块芯片上 集成了CPU、存储器、输入和输出设备、时钟电路及其他系统所需的 部件的微型计算机。它具有体积小、使用灵活方便、成本低、易于产 品化、抗干扰能力强、可在各种恶劣环境下工作的特点。且单片机编 程灵活，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微型计算机），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。 系统采用针对传统温度测温系统测温点少， 系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想。设计一种 可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统。该系统采用的是RS232串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温 度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处 理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点。
四、软件介绍
4.1 程序流程图
4.2 读出温度子程序
读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节，在读出时需进行 CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图所 示
4.3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 分辨率时转换时间约为750ms，在本程序设计中采用1s显示程 序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图所示
5.3. 数码显示电路 在显示电路中使用四位一 体数码管显示，显示电路 如右图
5.4 .报警电路 报警电路中使用P1.2作为报警指示灯
端口，P3.7作为报警蜂鸣器端口，当它们 对应的端口为低电平时就会报警。
五、最终仿真电路图
六、设计心得
通过这次方案设计，使我们懂得了很多。是我们加深了对单片机的了 解，同时使自己的动手能力。
方案二
进而考虑到用温度传感器，在单片机设计中，大多都是使用传感器，所以 比较容易实现，采用一只温度传感器DS18B20，此传感器采用一线-总线制， 可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都便 于实现，而且使用单片机的接口便于系统的在扩展，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，费用较低，可靠 性高，软件设计也比较简单，故采用此方案。
AT89C51中有一个用于 构成内部振荡器的高增益反 相 放大器，引脚XTAL1和 XTAL2分别是该放大器的输 入端与输出端。这个放大器 与作为反馈原件的片外石英 晶体或陶瓷谐振器一起构成 自激振荡器，而且EA需接高 电平以使CPU访问单片机内 部程序
5.2 . 温度检测电路 VCC接高电平，DQ端接单片机 的P3.4口，这里利用了P3.4口 双向I/O口作用，单片机从 DS18B20读取温度和报警温度， 此时作为输入口，当设置报警 温度时单片机向DS18B20内部 存储器写入数据，此时作为数 据输出端口。DQ与VCC之间 需要一个电阻值约5KΩ的上拉电阻。
4.4 计算温度子程序
计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度 值正负的判定，其程序流程图如图所示。
4.5 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器中的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：
五、仿真设计
5.1. 主控制电路
主要特性：
（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）测温范围- 55 ℃~+125℃，在- 10 ℃~+85℃时精度为±0.5℃
2.2 DS18B20的内部结构
3. 显示模块
本设计采用四位一体数码管显示温度值，下面将介绍数码管内部引 脚图。
4位一体数码管，其内部段已连接好，引脚如图所示（正面朝自己，小 数点在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dP为段引脚，1、2、3、4分 别表示四个数码管的位。 。 。 。 。 。 。 1 a f 2 3 b 。 。 。 。 。 。 e d dp c g 4 即：12-9-8-6为公 共端，A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3
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1， 总体设计方案
根据任务要求本方案拟采用AT89C51单片机作为控制器，温度传感器 用DS18B20，系统分为三个模块，分别是主控器，测温电路和显示电 路。主控器采用AT89C51单片机实现，测温电路由DS18B20实现，显 示电路则由3位LED数码管显示。
总体设计框图
2，主控及测温电路的设计
数字温度传感器的设计
组员：
一、任务要求
二、方案设计
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，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比 较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受到温度的影响出现较大的偏差。