DS18B20數(shù)據(jù)手冊-中文版

精選精選概述DS18B20數(shù)字溫度傳感器供給9-Bit到個數(shù)據(jù)線〔以及地〕與微把握器進展通信。該在溫度范圍超過-10℃至85℃之外時還具有據(jù)線供電而不需要外部電源供電。在建筑、設(shè)備及機械的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，以及溫度過程把握系統(tǒng)中有著很大的優(yōu)勢。特性1-Wire總線接口僅需要一個管腳來通信。64位序列號。簡潔。無需外圍元件。能夠承受數(shù)據(jù)線供電；供電范圍為3.0V至5.5V在建筑、設(shè)備及機械的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，以及溫度過程把握系統(tǒng)中有著很大的優(yōu)勢。特性1-Wire總線接口僅需要一個管腳來通信。64位序列號。簡潔。無需外圍元件。能夠承受數(shù)據(jù)線供電；供電范圍為3.0V至5.5V?！?55℃至+125℃〔-67℉至+25℉?！囟确秶^-10℃至85℃之外時具有+-0.5℃的精度。

DS18B20區(qū)分率可編程12-Bit的攝氏溫度測量精度和一個用戶可編程的非易失性且具有過溫存低溫觸發(fā)報警的報警12-Bit的攝氏溫度測量精度和一個用戶可編程的非易失性且具有過溫存低溫觸發(fā)報警的報警通信即僅承受一時到達750ms。用戶自定義非易失性的的溫度報警設(shè)置。自定義的設(shè)定值時。(150mils),8-PinμSOP，3-PinTO-92封裝。DS1822程序兼容。溫度傳感器，或者任何溫度檢測系統(tǒng)中。管腳定義圖·內(nèi)部溫度采集精度可以由用戶自定義為9-Bits12-Bits。DS18B20DS18B20精選精選訂購信息零件溫度范圍-封裝頂部標號DS18B20-55℃至+125℃3TO-9218B20DS18B20+-55℃至+125℃3TO-9218B20DS18B20/T&R-55℃至+125℃3TO-92〔2023片〕18B20DS18B20+T&R-55℃至+125℃3TO-92〔2023片〕18B20DS18B20-SL/T&R-55℃至+125℃3TO-92〔2023片〕*18B20DS18B20-SL+T&R-55℃至+125℃3TO-92〔2023片〕*18B20DS18B20U-55℃至+125℃8uSOP18B20DS18B20U+-55℃至+125℃8uSOP18B20DS18B20U/T&R-55℃至+125℃8uSOP〔3000片〕18B20DS18B20+T&R-55℃至+125℃8uSOP〔3000片〕18B20DS18B20Z-55℃至+125℃8SODS18B20DS18B20Z+-55℃至+125℃8SODS18B20DS18B20Z/T&R-55℃至+125℃8SO〔2500片〕DS18B20DS18B20Z+T&R-55℃至+125℃8SO〔2500片〕DS18B20“+”號表示的是無鉛封裝。”+”會消滅在無鉛封裝的頂部標號處。T&R=卷帶包裝。*TO-92封裝管腳管腳名管腳管腳名功能描述置空VDD引腳。VDD必需連接到地當承受“寄生電源”供電時。1-Wire生電源”供電方式時，同時向設(shè)備供給電源?！苍斠姟癉S18B20的供電”章節(jié)〕地SOuSOPTO-92— N.C7、8 6、7383VDD412DQ5綜述41GND1DS18B20的內(nèi)部框圖。內(nèi)部的64位的ROM存儲其獨一無二的序列號。暫存存儲器〔Thescratchpadmemory〕2個字節(jié)寬度的溫度存放器。另外，暫9、10、11、12位精度。過溫存低溫〔THTL〕溫度報警存放器是非易失性的〔EEPROM，所以其可以在設(shè)備斷電的狀況下保存。DS18B20DS18B20精選精選Maxim1-Wire總線協(xié)議，該總線協(xié)議僅需要一個把握信號進展3〔DQ64為序列號來識別該總線上的設(shè)備。由于每個設(shè)備都有一個獨一無二的序列號，掛在一個總線上的設(shè)備理論上關(guān)系。DS18B20的另外一個特性就是可以無需外部電源供電。當數(shù)據(jù)線DQ為高的時候由其為設(shè)備DS18B20VDD供電。說明-溫度測量

1DS18B20內(nèi)部方框圖DS18B20的核心功能是直接溫度-數(shù)字測量。其溫度轉(zhuǎn)換可由用戶自定義為9、10、11、12位0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.062512位轉(zhuǎn)換精度。DS18B20上電后工作在低功耗閑置狀態(tài)下。主設(shè)備必需向DS18B20發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令[44h]才能開頭溫度轉(zhuǎn)換。溫度轉(zhuǎn)換后，溫度轉(zhuǎn)換的值將會保存在暫存存儲器的溫度存放器中，并且DS18B20將會恢復(fù)到閑置狀態(tài)。假設(shè)DS18B20是由外部供電，當發(fā)送完溫度轉(zhuǎn)換命令[44h]后，DS18B2001DS18B20是由“寄生電源”供電，供電方式將會在“DS18B20的供電”章節(jié)中具體講解。DS18B20的溫度輸出數(shù)據(jù)時在攝氏度下校準的；假設(shè)是在華氏度下應(yīng)用的話，可以用查表法或16〔詳2。符號標志位S〕S=0S=1DS18B20被定義為1211bit0為未10bit1bit09bit2、bit1bit01為在12位轉(zhuǎn)換精度下溫度輸出數(shù)據(jù)與相對應(yīng)溫度之間的關(guān)系表。2溫度存放器格式1溫度/數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系*上電復(fù)位時溫度存放器中的值為+85℃。說明-溫度報警DS18B20THTL存放器〔3〕中的值進展比較。符號標志位〔S〕S=0S=1。過溫存低溫THTL〔EEPROM下保存。過溫存低溫〔THTL〕溫度報警存放器在“存放器”章節(jié)中可以解釋為暫存存放器2、3個字節(jié)。3過溫存低溫〔THTL〕溫度報警存放器〔THTL〕8位的存放器，所以在于其比較時溫度411TL及大于或等于TH，DS18B20內(nèi)部的報警標志位將會被置位。該標志位在每次溫度轉(zhuǎn)換之后都會更，因此，如報警把握消逝，該標志位在溫度轉(zhuǎn)換之后將會關(guān)閉。主設(shè)備可以通過報警查詢命令[Che]DS18B20設(shè)備的報警標志位。任何一個DS18B20〔THTL〕溫度報警存放器已經(jīng)被轉(zhuǎn)變，則下一個溫度轉(zhuǎn)換值必需驗證其溫度報警標志位。DS18B20的供電DS18B20可以不承受當?shù)氐耐獠侩娫垂╇姸鴮崿F(xiàn)其功能1DS18B20的“寄生電源”把握電路，其由DQ口拉高時向其供電。總線拉高的時候為內(nèi)部電容〔Cpp〕充電，當總線拉低是由該電容向設(shè)備供電。DS18B20VDD引腳必需連接到地。Cpp可以供給應(yīng)DS18B20足夠的電流來完成各種工作以及滿足供電電壓〔/。然而，當DS18B20EEPROM時，其工作電流將會高至1.5mA1-Wire總線上的上拉電阻供給的電流將會引起不行承受的電壓跌落，同時將會有很DS18B201-Wire總線上供給一個強有力的上拉，不管此時在進展溫度轉(zhuǎn)換還是正將暫存存放器中的值拷貝至EEPROM中。圖4或暫存存放器拷貝命令[48h]10uS后供給一個強有力的上拉，同時在期間總線必需始終強制拉高。當強制拉高1-Wire總線上不允許有任何其他動作。固然，DS18B20VDD引腳的供電方式，如圖5所示。這種供電方式具有不需要上拉的MOSFET1-Wire總線在溫度轉(zhuǎn)換期間可執(zhí)行其他動作的優(yōu)點?！凹纳娫础惫╇姺绞皆跍囟瘸^+100℃時不推舉使用，由于在超過該溫度下時將會有很大DS18B20由外部供電電源供電。在某些狀況下，總線上的主設(shè)備可能不知道連接到該總線上的DS18B20是由“寄生電源”供電還是由外部電源供電。此時該主設(shè)備就需要得到一些信息來打算在溫度轉(zhuǎn)換期間是否要強制拉高。為了得到這些信息，主設(shè)備可以在發(fā)送一個跳過ROM命令[CCh]之后再發(fā)送一個讀取供電方式命令[B4h]再緊跟一個“讀取數(shù)據(jù)時序DS18B20將會將總線拉低，但是，由外部供電方式的DS18B20將會讓該總線連續(xù)保持高。所以，假設(shè)總線被拉低，主設(shè)備就必需要在溫度轉(zhuǎn)換期間將總線強制拉高。4“寄生電源”供電方式DS18B20DS18B20精選精選5外部電源供電方式64ROM編碼每片DS18B20的片內(nèi)ROM中都存有一個獨一無二的64位的編碼。在該內(nèi)ROM編碼的低8DS18B20的分類編碼：28h。中間的48位保存有獨一無二的序列號。最高8位保存片內(nèi)ROMDS18B201-Wire總線協(xié)議上的設(shè)備。64ROM編碼存儲器DS18B20的存儲器組織構(gòu)造如圖7SRAM暫存存放器和存儲著過溫存的溫度報警功能沒有用到的時候，過溫存低溫〔THTL〕溫度報警存放器可以當做通用功能的存儲單元。全部的存儲命令在“DS18B20功能命令”章節(jié)有具體描述。3作為過溫存低溫〔THTL〕溫度報警存放器。Byte4保存著配置存放器的數(shù)據(jù)，詳見“配置存放器”章節(jié)。Byte5、6、7作為內(nèi)部使用的字節(jié)而保存使用，不行被寫入。Byte8Byte0Byte7的循環(huán)冗余校章節(jié)中有具體描述。[4Eh]Byte2、3、4DS18B20中的數(shù)據(jù)Byte2中最低位開頭。為了驗證寫入數(shù)據(jù)的完整性，該暫存存放器可以在寫入后再讀出來〔承受讀暫存存放器命令[BEh]。當從暫存存放器中讀數(shù)據(jù)時，從1-Wire總線傳送的數(shù)據(jù)是以〔THTL〕溫度報警值及配置存放EEPROM中，主設(shè)備必需承受拷貝暫存存放器命令[48h]。EEPROM的值將會EEPROM存放器中的數(shù)據(jù)也可以通過將數(shù)據(jù)裝載至暫存存放器中。主設(shè)備可以在產(chǎn)生讀時序后，緊跟著EEPROMDS18B200電平，假設(shè)重裝載1電平。DS18B20存儲器圖配置存放器Byte482R0R1的值DS18B20的區(qū)分率。上電默認為R0=1R1=1〔12位區(qū)分率。需要留意的是，轉(zhuǎn)換時間與區(qū)分率之間是有制約關(guān)系的。Bit7Bit0Bit4作為內(nèi)部使用而保存使用，不行被寫入。7配置存放器2溫度區(qū)分率配置循環(huán)冗余校驗〔CRC〕計算算字節(jié)。ROM編碼的循環(huán)冗余校驗〔CRC〕ROM56位計算而來，并且該CRC計算值存儲在ROM編碼的最高8CRC值是由存儲在暫存存放器中的值計算而來，故當暫存存放器中的值發(fā)生轉(zhuǎn)變后，該CRC值也會隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變。當總線上的主設(shè)備從DS18B20中讀取數(shù)據(jù)時循環(huán)冗余校驗〔CRC〕值給主設(shè)備供給一個數(shù)據(jù)驗證碼。為了驗證讀取到的數(shù)據(jù)是正確的，主設(shè)備必需依據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)重進展CRC計算，計算得到的值再與ROM編CRC〔64位ROM中讀取到的〕或者暫存存放器CRC〔從暫存存放器中讀取到的〕作比較。假設(shè)主設(shè)備計算得到的CRC值與讀取到的CRC值相匹配，則讀取到的數(shù)據(jù)為正確的。CRC計算值與讀取值的比較以及是否執(zhí)行下一個動作都是由總線上的主設(shè)備打算的。假設(shè)主設(shè)備計算的DS18B20中〔ROM或暫存存放器〕CRC值不匹配，DS18B20內(nèi)部沒有任何電路能夠阻擋從主設(shè)備發(fā)送過來的命令。CRC校驗〔ROM或暫存存放器〕的多項式等效公式為：CRCX8X5X419CRCDS18B20中讀取得到的值進展比較。該電路包括有左移存放器和異或門〔XO0ROM編碼的最低位或暫存存放器的Byte0字節(jié)的最低位開頭，每一步都必需有一位左移進入左移存放器中。當ROM56Byte7字節(jié)的最高位左移后，該多項式計算式將會保存CRC校驗值。下一步，將從DS18B20中的ROM編碼中或暫存存放器中讀取到的CRC校驗值左CRC值為正確的，則該計算式中的全部左移存放UnderstandingandUsingCyclicRedundancyCheckswithMaximiButtonProducts.CRC計算式1-Wire總線系統(tǒng)DS18B20始終是一個從設(shè)備。當總線上只有一個從設(shè)備時，此系統(tǒng)被稱為“單節(jié)點”系統(tǒng)；當總線上有多個從設(shè)備連接時，此系統(tǒng)被稱之為“多節(jié)點”系統(tǒng)。1-Wire總線上全部的命令或者數(shù)據(jù)的發(fā)送送都是遵循低位先發(fā)送的原則。1-Wire總線信號〔信號定義和時序。硬件配置1-Wire總線被定義為僅有一根數(shù)據(jù)線。每個設(shè)備〔主設(shè)備或從設(shè)備〕3態(tài)門引腳連接至數(shù)據(jù)線上。這就允許每個設(shè)備“釋放”數(shù)據(jù)線，當設(shè)備沒有傳遞數(shù)據(jù)的時其他設(shè)總線接口〔DQ引腳〕是其內(nèi)部電路組成的漏極開路〔10所示。1-Wire5kΩ左右的外部上拉電阻；因此，1-Wire總線在閑置狀況下是高電平。假設(shè)由于任何緣由一個大事需要被取消，且該大事要重開頭則該總線必需先進入閑置狀態(tài)。Infiniterecoverytimecanoccurbetweenbitssolongasthe1-Wirebusisintheinactive(high)stateduringtherecoveryperiod480uS，則該總線上的全部設(shè)備都會復(fù)位。硬件配置大事序列第一步：初始化DS18B20DS18B20精選精選其次步：ROM命令〔緊跟任何數(shù)據(jù)交換懇求〕第三步：DS18B20功能命令〔緊跟任何數(shù)據(jù)交換懇求〕每次對DS18B20沒有執(zhí)行，則DS18B20將不會響應(yīng)。除了ROM搜尋命令[F0h]和報警搜尋命令[ECh]之外。當執(zhí)ROM命令之后，主設(shè)備必需回到上述步驟中的第一步。初始化1-Wire總線上的全部大事都必需以初始化為開頭。初始化序列由總線上的主設(shè)備發(fā)出的復(fù)位脈沖以及緊跟著從設(shè)備回應(yīng)的存在脈沖構(gòu)成。該回應(yīng)脈沖讓總線上的主設(shè)備知道在該總線上有從設(shè)備〔DS18B2，并且已經(jīng)預(yù)備好進展操作。復(fù)位及存在脈沖時序詳見“1-Wire節(jié)。ROM命令ROM無二的64位ROM編碼進展操作的，當總線上連接有多個設(shè)備時，可以通過這些命令識別各個設(shè)備。這些命令同時也可以使主設(shè)備確定該總線上有多少個什么類型的設(shè)備或者有溫度報警信號的設(shè)備?？偣舶?種ROM命令，每個命令的長度都是8Bit。主設(shè)備在執(zhí)行DS18B20功能命令ROM命令。ROM11所示。ROM[F0h]ROM編碼，這樣就可以使ROM編碼是一個去除的過程，則主設(shè)備要依據(jù)需要循環(huán)地發(fā)送搜尋ROM[F0h]〔搜尋ROM命令跟隨著數(shù)據(jù)交換來確定總線上全部ROM命令〔下一段落有詳解〕ROM的過程。ROM[33h]該命令在總線上僅有一個從設(shè)備時才能使用。該命令使得總線上的主設(shè)備不需要搜尋ROM命令過程就可以讀取從設(shè)備的64位ROM則當全部從設(shè)備都會回應(yīng)時，將會引起數(shù)據(jù)沖突。ROM[55h]該匹配ROM命令之后跟隨發(fā)送64位的ROM編碼使得總線上的主設(shè)備能夠匹配特定的從設(shè)備。只有完全匹配該64位ROM編碼的從設(shè)備才會響應(yīng)總線上的主設(shè)備發(fā)出的功能命令；總線上的其他從設(shè)備將會等待下下一個復(fù)位脈沖。跳過ROM[CCh]ROM編碼命令。例如，主設(shè)備通過向總線上全部的DS18B20ROM命令后再發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換[44h]全部設(shè)備將會同時執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)。需要留意的是，當總線上僅有一個從設(shè)備時，讀取暫存存放器[BEh]命令后面可以跟隨跳過64ROM編碼。當總線ROM命令后再發(fā)送讀取暫存存放器命令，則全部的從設(shè)備將會同時開頭傳送數(shù)據(jù)而導致總線上的數(shù)據(jù)沖突。警報搜尋[ECh]ROM命令根本一樣，但是不同的是只有警報標志置位的從設(shè)備才會響DS18B20〔初始化。詳見“操作報警信號”章節(jié)。DS18B20功能命令DS18B20能夠進展通信時，主設(shè)備可以向其中DS18B20DS18B20的暫存存放器寫入或者讀出DS18B203中總結(jié)及12中的流程圖。溫度轉(zhuǎn)換[44h]2個字節(jié)長度的溫度存放器中，之后DS18B20恢復(fù)到低功耗的閑置狀態(tài)。假設(shè)該設(shè)備是承受的“寄生電10u〔最大“DS18B20。假設(shè)該設(shè)備是承受的外部供電模式，主設(shè)備在溫度轉(zhuǎn)換命令之后可以執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)時序，假設(shè)DS18B20正在進展溫度轉(zhuǎn)換則會響應(yīng)0電平，溫度轉(zhuǎn)換完成則響應(yīng)1電平。在“寄生電源”供電模式下，由于在整個溫度轉(zhuǎn)換期間總線都是強制拉高的狀態(tài)，故不會有上述響應(yīng)。寫入暫存存放器[4Eh]DS18B203個字節(jié)的數(shù)據(jù)。第一個字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入TH存放器〔暫存存放器的Byte2TL存放器〔Byte3數(shù)據(jù)寫入配置存放器〔Byte寫入之前主設(shè)備必需先對從設(shè)備復(fù)位，否則數(shù)據(jù)將會損壞。讀取暫存存放器[BEh]該命令使得主設(shè)備可以讀取暫存存放器中存儲的值。Byte09個字節(jié)〔Byte8CRC〕主設(shè)備假設(shè)只需要暫存存放器中的局部數(shù)據(jù)，則可以在讀取數(shù)據(jù)中通過復(fù)位來終止?？截悤捍娲娣牌鱗48h]TH、TL及配置存放器〔Byte2，Byte3Byte4〕的值拷貝至EEPROM中。假設(shè)該設(shè)備承受的“寄生電源”供電模式，在該命令發(fā)送后10us〔最大〕內(nèi)主設(shè)備1-Wire10ms。如“DS18B20的供電”章節(jié)中詳述。EEPROM[B8h]Byte2，Byte3Byte4EEPROM命令之后執(zhí)行讀取數(shù)據(jù)時序，假設(shè)DS18B20EEPROM0電平，召回EEPROM1電平。召回數(shù)據(jù)操作在上電初始化后會自動執(zhí)行一次，所以設(shè)備在上電期間暫存存放器中始終會有有效的數(shù)據(jù)。讀取供電模式[B4h]DS18B20DS18B20DS18B20則會釋放總線讓其保持在高電平。更多具體請參閱“DS18B20的供電”章節(jié)3DS18B20的功能命令DS18B20DS18B20精選精選11ROM命令流程圖12DS18B20功能命令流程圖1-Wire總線信號DS18B20承受嚴謹?shù)?-Wire總線通信協(xié)議來保證數(shù)據(jù)的完整性。該協(xié)議定義多個信號形式：復(fù)位脈沖，存在脈沖，寫0，寫1，讀0，讀1。主設(shè)備執(zhí)行除了存在脈沖外的全部其他信號。初始化程序—復(fù)位和存在脈沖與DS18B20DS18B20響應(yīng)的存在脈沖組成。如圖13所示。當DS18B20響應(yīng)復(fù)位信號的存在脈沖后，則其向主設(shè)備說明其在該總線上，并且已經(jīng)做好操作命令。DS18B20DS18B201-Wire總線超過480us〔TX〕復(fù)位脈沖。之后主設(shè)備釋放總線而進入接收模式RX5kΩ1-Wire總線DS18B2015us60us1-Wire總線拉60us240us來實現(xiàn)發(fā)送一個存在脈沖。13初始化時序讀/寫時段主設(shè)備通過寫時段向DS18B20中寫入數(shù)據(jù)，通過讀時段從DS18B20中讀取數(shù)據(jù)。1-Wire總線上每一個讀寫時段只能傳送一個位的數(shù)據(jù)。寫時段1”時段和“寫0”時段。主設(shè)備通過寫1DS18B20中寫入10DS18B20060us的持續(xù)時間且獨立的寫時段間至少有1us的恢復(fù)時間。兩個寫時段都是由主設(shè)備通過將1-Wire總線拉低來進展初始化〔14。為了形成寫1時段，在將1-Wire總線拉低后，主設(shè)備必需在15us之內(nèi)釋放總線。當總線釋放后，5kΩ的上拉電阻將總線拉至高。為了形成寫0時段，在將1-Wire總線拉低后，在整個時段期間主設(shè)備必需始終拉低總線〔60us。在主設(shè)備初始化寫時段后，DS18B20將會在15us至60us的時間窗口內(nèi)對總線進展采樣。假設(shè)總線在采樣窗口期間是高電平，則規(guī)律1被寫入DS18B20；假設(shè)總線是低電平，則規(guī)律0被寫入DS18B20。14讀/寫時段時序圖精選DS18B20DS18B20精選精選讀時段能向主設(shè)備傳送數(shù)據(jù)因此主設(shè)備在執(zhí)行完讀暫存存放器[BEh]或讀取供電模式[B4h]后，必需準時地生成讀時段，這樣DS18B20才能供給所需的數(shù)據(jù)。此外，主設(shè)備可以在執(zhí)行完轉(zhuǎn)換溫度 [44h]或拷貝EEPROM[B8h]命令后生成讀時段，以便獲得在“DS18B20功能命令”章節(jié)中提到的操作信息。每個讀時段最小必需有60us的持續(xù)時間且獨立的寫時段間至少有1us1us再釋放總線來實現(xiàn)初始化〔14DS18B2001。DS18B201，將總線拉至低來發(fā)送規(guī)律0。當發(fā)送完0后，DS18B20將會釋放總線，則通過上拉電阻該總線將會恢復(fù)到高電平的閑置狀態(tài)。從DS18B20中輸出的數(shù)據(jù)在初始化讀時序后僅有15us的有效時間。因此，主設(shè)備在15us之內(nèi)必需釋放總線，并且對總線進展采樣。Tsample15us。TinitTrc盡可能的短，同時主設(shè)備必需在讀時段15us時間內(nèi)采樣。相關(guān)應(yīng)用筆記ThefollowingapplicationnotescanbeappliedtotheDS18B20andareavailableonourwebsiteat“://maxim-ic/“maxim-ic.ApplicationNote27:UnderstandingandUsingCyclicRedundancyCheckswithMaximiButtonProductsApplicationNote122:UsingDallas”1-WireICsin1-CellLi-IonBatteryPackswithLow-SideN-ChannelSafetyFETsMasterApplicationNote126:1-WireCommunicationThroughSoftwareApplicationN