装方式,更宽的电压适用范围,分辨率设定及用户设定的报警温度存储在E2PROM中,掉电后依然保存,DS18B20的性能是新一代产品中最好的,性能价格比也非常出色,继“一线总线”的早期产品后,DS18B20开辟了温度传感器技术的新概念,DS18B20和DS18B22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。2DS18B20的内部结构
DS18B20采用3脚PR-35封装或8脚SOIC封装,其内部结构框图如
7
f图2所示,主要由4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,配制寄存器。DS18B20的管脚排列如图所示。
3DS18B20温度传感器的存储器
64位ROM的结构开始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位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入户报警上下限。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为8字节的存储器,结构如图3所示。头2个字节包含测得的温度信息,第3和第4字节TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。第5个字节,为配置寄存器,它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。该字节各位的定义如图3所示。低5位一直为1,TM是工作模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,DS18B20出厂时该位被设置为0,用户要去改动,R1和R0决定温度转换的精度位数,来设置分辨率。
由表1可见,DS18B20温度转换的时间比较长,而且分辨率越高,所需要的温度数据转换时间越长。因此,在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
8
f高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用,表现为全逻辑1。第9字节读出前面所有8字节的CRC码,可用来检验数据,从而保证通信数据的正确性。当DS18B20接收到温度转换命令后,开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可以通过单线接口读出该数据,读数据时低位在先,高位在后,数据格式以00625℃/LSB形式表示。当符号位S=0时,表示测得的温度值为正值,可以直接将二进制位转换为十进制;当符号位S=1时,表示测得的温度值为负值,要先将补码变成原码,再计算十进制数值。表2是一部分温度值对应的二进制温度数据。
DS18B20完成温度转换后,r