ds18b02的簡(jiǎn)介

1、TS-18B20 數(shù)字溫度傳感器本公司最新推出TS-18B20數(shù)字溫度傳感器，該產(chǎn)品采用美國(guó)DALLA宓司生產(chǎn)的DS18B20可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成, 具有耐磨耐碰, 體積小 , 使用方便, 封裝形式多樣, 適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫與控制領(lǐng)域。1: 技術(shù)性能描述1 、 1 獨(dú)特的單線接口方式,DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20勺雙向通訊。1、2測(cè)溫范圍 55C+ 125C,固有測(cè)溫分辨率0、5C。1、3支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫1、 4 工作電源: 35V/DC1、 5 在使用中不需要任

2、何外圍元件1、 6 測(cè)量結(jié)果以912 位數(shù)字量方式串行傳送1、7不銹鋼保護(hù)管直徑 61、8適用于DN1525, DN40DN25各種介質(zhì)工業(yè)管道與狹小空間設(shè)備測(cè)溫1、 9 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋M10X1, M12X1、 5, G1/2 ”任選1、10 PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它電器設(shè)備連接。2、 應(yīng)用范圍3、 1 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù), 糧倉(cāng) , 儲(chǔ)罐 , 電訊機(jī)房, 電力機(jī)房, 電纜線槽等測(cè)溫與控制領(lǐng)域4、 2 軸瓦 , 缸體 , 紡機(jī) , 空調(diào) , 等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫與控制。5、 3 汽車(chē)空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。6、 5 供熱 / 制冷管道熱量計(jì)量, 中央空

3、調(diào)分戶熱能計(jì)量與工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫與控制7、 產(chǎn)品型號(hào)與規(guī)格型 號(hào) 測(cè)溫范圍安裝螺紋電纜長(zhǎng)度適用管道TS-18B20 -55125 無(wú) 1 、 5 mTS-18B20A -55125 M10X1 1 、 5m DN1525TS-18B20B -5512 5 1/2 ” G 接線盒 DN40 608、 接線說(shuō)明特點(diǎn) 獨(dú)特的一線接口, 只需要一條口線通信多點(diǎn)能力, 簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用無(wú)需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電, 電壓范圍為3、 0 V 至5、 5 V 無(wú)需備用電源測(cè)量溫度范圍為- 55 ° C 至+125 。華氏相當(dāng)于就是- 67 ° F 到 257 華氏度 - 10 &#

4、176; C 至 +85 ° C 范圍內(nèi)精度為±0、 5 ° C溫度傳感器可編程的分辨率為912位 溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置應(yīng)用范圍包括恒溫控制, 工業(yè)系統(tǒng), 消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì), 或任何熱敏感系統(tǒng)描述該DS18B20勺數(shù)字溫度計(jì)提供9至12位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù)。信息被發(fā)送到/從DS18B20通 過(guò)1線接口，所以中央微處理器與 DS18B20只有一個(gè)一條口線連接。為讀寫(xiě)以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù) 線本身獲得能量，不需要外接電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20的包含一個(gè)彳則f的序號(hào)，多個(gè)ds18b20s可以同時(shí)存在于一條總

5、線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多, 包括空調(diào)環(huán)境控制,感測(cè)建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器, 并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)與控制。8 引腳封裝TO-92 封裝 用途 描述5 1 接地 接地4 2 數(shù)字 信號(hào)輸入輸出, 一線輸出: 源極開(kāi)路3 3 電源 可選電源管腳。見(jiàn)" 寄生功率" 一節(jié)細(xì)節(jié)方面。電源必須接地, 為行動(dòng)中, 寄生蟲(chóng)功率模式。不在本表中所有管腳不須接線。概況框圖圖1顯示的主要組成部分DS18B20的。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻 ROM溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH與TL、配置寄存器。該裝置信號(hào)線高的時(shí)候 ，內(nèi)部電 容器 儲(chǔ)存能量通

6、由1 線通信線路給片子供電, 而且在低電平期間為片子供電直至下一個(gè)高電平的到來(lái)重新充電。DS18B20的電源也可以從外部3V-5、5V的電壓得到。DS18B2睬用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口 ，必須在先完成ROMS定，否則記憶與控制功能將 無(wú)法使用。主要首先提供以下功能命令之一：1 ）讀ROM,2 ）ROMK配，3 ）搜索ROM,4 ）跳過(guò)ROM,5 ）報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒(méi)有一個(gè)器件的 64位光刻ROIW列號(hào)，可以在掛在一線上多個(gè)器件選 定某一個(gè)器件, 同時(shí) , 總線也可以知道總線上掛有有多少, 什么樣的設(shè)備。若指令成功地使DS18B2院成溫度測(cè)量，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DS18B20的存儲(chǔ)器

7、。一個(gè)控制功能指揮指示 DS18B20勺演出測(cè)溫。測(cè)量2果將被放置在DS18B20內(nèi)存中，并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮，閱讀內(nèi)容的片上存儲(chǔ)器。溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH與TL都有一字節(jié)EEPROM勺數(shù)據(jù)。如果DS18B2好使用報(bào)警 檢查指令, 這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫(xiě)TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。通過(guò)緩存器讀寄存器。所有的數(shù)據(jù)都 讀 , 寫(xiě)都就是從最低位開(kāi)始。(1)光刻ROM的64位序列號(hào)就是出廠前被光刻好的，它可以瞧作就是該DS18B20勺地址序歹U碼。64位光刻ROM勺排列就是：開(kāi)始8位(28H)就是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)

8、號(hào)，接著的48位就是該DS18B20自身的序 列號(hào)，最后8位就是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)光刻ROM勺作用就是使每一個(gè) DS18B20O各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20的目的。(2) DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量, 以 12位轉(zhuǎn)化為例: 用 16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0、0625C/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。表1 DS18B20溫度值格式表4.3.1DS18B20的管腳排列如圖4、4所示。圖4、4DS18B20的管腳排列如圖DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROMa度傳感器，溫度

9、報(bào)警觸發(fā)器TH與TL,配置 寄存器。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4、5所示。圖4、5 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖4.3.2 存儲(chǔ)器DS18B20勺存儲(chǔ)器包括高速暫存器 RAMT可電擦除RAM可電擦除RA幟包括溫度觸發(fā)器TH與TL,以及一個(gè)配置寄存器。存儲(chǔ)器能完整的確定一線端口的通訊, 數(shù)字開(kāi)始用寫(xiě)寄存器的命令寫(xiě)進(jìn)寄存器,接著也可以用讀寄存器的命令來(lái)確認(rèn)這些數(shù)字。當(dāng)確認(rèn)以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來(lái)將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除RAMo當(dāng)修改過(guò)寄存器中的數(shù)時(shí)，這個(gè)過(guò)程能確保數(shù)字的完整性。高速暫存器RAMt是由8個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器組成；第一與第二個(gè)字節(jié)就是溫度的顯示位。第三與第 四個(gè)字節(jié)就是復(fù)制TH與TL,同

10、時(shí)第三與第四個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新；第五個(gè)字節(jié)就是復(fù)制配置寄存器， 同時(shí)第五個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新; 六、七、八三個(gè)字節(jié)就是計(jì)算機(jī)自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個(gè)字節(jié), 這個(gè)字節(jié)就是對(duì)前面的八個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)。存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖如圖4、 6 所示。圖 4、 6 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖4、 3、 3 64- 位光刻 ROM64位光刻ROM勺前8位就是DS18B20的自身代碼，接下來(lái)的48位為連續(xù)的數(shù)字代碼，最后的8位 就是對(duì)前56位的CRCf。64-位的光刻ROW包括5個(gè)ROM勺功能命令：讀ROM匹配ROMK躍ROM, 查找ROM報(bào)警查找。64-位光刻ROM勺結(jié)構(gòu)圖如圖4、7所示。圖4、7位64-位光刻RO

11、M勺結(jié)構(gòu)圖4.3.4 DS18B20 外部電源的連接方式DS18B20可以使用外部電源 VDD也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng)VDD端口接3、0V 5、5V的電壓時(shí)就是使用外部電源；當(dāng)VDD端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源。無(wú)論就是內(nèi)部寄生電源還就是外 部供電,I/O 口線要接5KQ左右的上拉電阻。連接圖如圖4、8、圖4、9所示。圖 4、 8 使用寄生電源的連接圖圖 4、 9 外接電源的連接圖4.3.4 DS18B20 溫度處理過(guò)程4.3.4 、 1 配置寄存器配置寄存器就是配置不同的位數(shù)來(lái)確定溫度與數(shù)字的轉(zhuǎn)化。配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖如圖4、 10 所示。圖 4、 10 配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖由圖4、9可以

12、知道R1,R0就是溫度的決定位，由R1,R0的不同組合可以配置為9位,10位,11位,12位的溫度顯示。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化時(shí)間, 四種配置的分辨率分別為0、5,0、 25,0、 125與0、 0625, 出廠時(shí)以配置為12位。溫度的決定配置圖如圖8所示。圖 4、 11 溫度的決定配置圖4.3.4 、 2 溫度的讀取DS18B2m出廠時(shí)以配置為12位，讀取溫度時(shí)共讀取16位，所以把后11位的2進(jìn)制轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制后在乘以0、 0625 便為所測(cè)的溫度, 還需要判斷正負(fù)。前5 個(gè)數(shù)字為符號(hào)位, 當(dāng)前 5 位為 1 時(shí) , 讀取的溫度為負(fù)數(shù); 當(dāng)前 5 位為 0 時(shí) , 讀取的

13、溫度為正數(shù)。16 位數(shù)字?jǐn)[放就是從低位到高位, 溫度的關(guān)系圖如圖4、 12 所示。圖 4、 12 為溫度的關(guān)系圖4.3.4、 3.DS18B20控制方法DS18B20W六條控制命令，如表4、1所示：表4、1為DS18B20W六條控制命令指 令 約定代碼操 作 說(shuō) 明溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)DS18B2眥行溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器BEH 讀暫存器9 個(gè)字節(jié)內(nèi)容寫(xiě)暫存器4EH 將數(shù)據(jù)寫(xiě)入暫存器的TH、 TL 字節(jié)復(fù)制暫存器48H把暫存器的TH TL字節(jié)寫(xiě)到E2RA岫重新調(diào)E2RAM B8H® E2RAW的TH TL字節(jié)寫(xiě)到暫存器 TH TL字節(jié)讀電源供電方式B4H啟動(dòng)DS18B20送電源供電方式的信號(hào)

14、給主 CPU(1) 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。(2) 延時(shí) ( 該時(shí)間要求的不就是很?chē)?yán)格, 但就是盡可能的短一點(diǎn))(3) 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。(4) 延時(shí) 750微秒 (該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480 到 960微秒 )。(5) 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。(6)延時(shí)等待(如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由 DS18B20所返回的低電平“ 0”。據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在, 但就是應(yīng)注意不能無(wú)限的進(jìn)行等待, 不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)所以要進(jìn)行超時(shí)控制) 。(7)若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“ 0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起( 第 (5) 步的時(shí)間算起)最少要480微秒。(8) 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。其時(shí)序如圖4、 13 所示 :圖 4、 13 初始化時(shí)序圖4.3.4、5 DS18B20 的寫(xiě)操作(1) 數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。(2) 延時(shí)確定的時(shí)間為15 微秒。(3) 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)(一次只發(fā)送一位)。(4) 延時(shí)時(shí)間為45 微秒。(5) 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。(6) 重復(fù)上 (1) 到 (6) 的操作直到所