智能温度传感器原理与应用
论文摘要】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治露却衅S18B20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
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9375ms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
1DS18B20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30554测温范围55125℃固有测温分辨率为05℃5通过编程可实现912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2DS18B20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
164b闪速ROM的结构如下
f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2非易市失性温度报警触发器TH和TL可通过软件写入用户报警上下限3高速暂存存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM后者用于存储THTL值数据先写入RAM经校验后再传给E2RAM而配置寄存器为高速暂存器中的第5个字节他的内容用于确定温度值的数字转换分辨率DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值该字节各位的定义如下
低5位一直都是1TM是测试模式位用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式在DS18B20出厂时该位被设置为0用户不要去改动R1和R0决定温度转换的精度位数即是来设置分辨率如表1所示DS18B20出厂时被设置为12位
由表1可见设定的r