DS18B20 數(shù)字 溫度傳感器

DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器
由DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20型單線智能溫度傳感器,屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器,可廣泛用于工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域的溫度測(cè)量及控制儀器、測(cè)控系統(tǒng)和大型設(shè)備中。它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。
1、    DS18B20性能特點(diǎn)

DS18B20的性能特點(diǎn)：①采用單總線專用技術(shù)，既可通過(guò)串行口線，也可通過(guò)其它I/O口線與微機(jī)接口，無(wú)須經(jīng)過(guò)其它變換電路，直接輸出被測(cè)溫度值（9位二進(jìn)制數(shù)，含符號(hào)位），②測(cè)溫范圍為-55℃-+125℃，測(cè)量分辨率為0.0625℃,③內(nèi)含64位經(jīng)過(guò)激光修正的只讀存儲(chǔ)器ROM，④適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)，⑤用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限，⑥內(nèi)含寄生電源。

2、    DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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和TL,高速暫存器。DS18B20的管腳排列如圖1所示。

64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號(hào)。不同的器件地址序列號(hào)不同。 
 
圖1 DS18B20引腳分布圖 

8位產(chǎn)品系列號(hào)

48位產(chǎn)品序號(hào)

8位CRC編碼

   DS18B20高速暫存器共9個(gè)存存單元，如表所示：

序號(hào)	寄存器名稱	作   用	序號(hào)	寄存器名稱	作   用
0	溫度低字節(jié)	以16位補(bǔ)碼形式存放	4、5	保留字節(jié)1、2
1	溫度高字節(jié)		6	計(jì)數(shù)器余值
2	TH/用戶字節(jié)1	存放溫度上限	7	計(jì)數(shù)器/℃
3	HL/用戶字節(jié)2	存放溫度下限	8	CRC

  以12位轉(zhuǎn)化為例說(shuō)明溫度高低字節(jié)存放形式及計(jì)算：12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)高低兩個(gè)8位的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位。如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625才能得到實(shí)際溫度。

高8位	S	S	S	S	S	26	25	24
低8位	23	22	21	20	2-1	2-2	2-3	2-4

1、DS18B20控制方法
在硬件上，DS18B20與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是Vcc接外部電源，GND接地，I/O與單片機(jī)的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí)UDD、GND接地，I/O接單片機(jī)I/O。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻。
DS18B20有六條控制命令，如表所示：

指   令	約定代碼	操     作   說(shuō)      明
溫度轉(zhuǎn)換	44H	啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換
讀暫存器	BEH	讀暫存器9個(gè)字節(jié)內(nèi)容
寫暫存器	4EH	將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)
復(fù)制暫存器	48H	把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中
重新調(diào)E2RAM	B8H	把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)
讀電源供電方式	B4H	啟動(dòng)DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU

CPU對(duì)DS18B20的訪問流程是：先對(duì)DS18B20初始化，再進(jìn)行ROM操作命令，最后才能對(duì)存儲(chǔ)器操作，數(shù)據(jù)操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時(shí)序和通信協(xié)議。如主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換這一過(guò)程，根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。