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图323温度显示电路23温度传感器工作原理
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,而且可根据实际要求经过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下:独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通讯简单的多点分布应用无需外部器件可经过数据线供电零待机功耗测温范围55125℃,以05℃递增。华氏器件672570F,以090F递增温度以9位数字量读出温度数字量转换时间200ms(典型值)用户可定义的非易失性温度报警设置
92020年4月19日
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报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件
DS18B20的测温原理如图333所示,图中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,高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变,所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门打开时,DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数,进而完成温度测量计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定,每次测量前,首先将55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置
在55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将重新被装入减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数如此循环直到减法计数器2计数到0时,停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温图2中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用,于修正减法计数器的预置值,只要计数门仍未关闭就重复上述过程,直至温度寄存器值达到被测温度值,这就是DS18B20的测温原理。
102020年4月19日
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斜率增加器
预置
比较
低温度系数振荡器
τ1
计数器1
预置
Tx
0
加1
温度寄存器
高温度系数振荡器
τ2
计数器2
0
停止
图333DS18B20测温原理图
在正常测温情况下,DS1820的测温分辨力为05℃,可采用下述方法获得高分辨率的温度测量结果:首先用DS1820提供的读暂存器指令(BEH)读出以05℃为分辨率的温度测量结果,然后切去测量结果中的最低有效位(LSB),得到r