温度传感器ds18b20使用

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1、温度传感器温度传感器 DS18B20DS18B20 使用使用DS18B20 数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式， 螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有 LTM8877，LTM8874 等 等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的 DS18B20 可用于电缆沟 测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温， 弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式 多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 1:1: 技术性能描述技术性能描述 1.1 独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要

2、一条口线 即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 1.2 测温范围 55+125，固有测温分辨率 0.5。 1.3 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，最多只 能并联 8 个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。 1.4 工作电源: 35V/DC 1.5 在使用中不需要任何外围元件 1.6 测量结果以 912 位数字量方式串行传送， 对应的可分辨温度分别为 0.5、0.25、0.125和 0.0625，可实现高精度测温 1.7 内部有 64 为 ROM，前 8 位是类型编码，后 48 位是芯片唯一的序 列号，最后 8

3、 位是前 56 位的 CRC 校验码。2 2、DS18B20DS18B20 封装引脚图封装引脚图3 3、精度的选择、精度的选择具有 9 位，10 位，11 位，12 位转换精度可以选择，四种配置的分辨 率分别为 0.5，0.25，0.125和 0.0625，出厂时以配置为 12 位4 4、温度的读取、温度的读取DS18B20 在出厂时以配置为 12 位，读取温度时共读取 16 位，所以把后 11 位的 2 进制转化为 10 进制后在乘以 0.0625 便为所测的温度，还需要判断正负。 前 5 个数字为符号位，当前 5 位为 1 时，读取的温度为负数；当前 5 位为 0 时， 读取的温度为正数。

4、16 位数字摆放是从低位到高位，温度的关系图如图 ，只 要将测到的数值乘于 0.0625 即可得到实际温度；如果温度小于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1 再乘于 0.0625 即可得到实际 温度。 例如+125 的数字输出为 07D0H，+25.0625的数字输出为 0191H，-25.0625的数字输出 为 FE6FH，-55的数字输出为 FC90H ，5 5、温度上下限报警值设置、温度上下限报警值设置DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个非易失性的可电擦除的 EEPRAM,存 放高温度和低温度触发器 TH、TL 和结构寄存器。6 6、内部存储器分配、内部存储器分配内

5、部有一个高速暂存存储器，高速暂存存储器由 9 个字节组成，其分配如下表 所示。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在 高速暂存存储器的第 0 和第 1 个字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读 取时低位在前，高位在后，数据格式如表 1 所示。对应的温度计算： 当符号位S=0 时，直接将二进制位转换为十进制；当 S=1 时，先将补码变为原码，再计 算十进制值7 7、 DS18B20DS18B20 操作指令操作指令根据 DS18B20 的通讯协议，主机（单片机）控制 DS18B20 完成温度转换必须经 过三个步骤：每一次读写之前都要对 DS18B20 进行 复位操作，复位

6、成功后发送 一条 ROM 指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对 DS18B20 进行预定的操作。复 位要求主 CPU 将数据线下拉 500 微秒，然后 释放，当 DS18B20 收到信号后等待 1660 微秒左右，后发出 60240 微秒的存在低脉冲，主 CPU 收到此信号表示 复位成功8 8、DS18B20DS18B20 的的初始化初始化（1） 先将数据线置高电平“1”。 （2） 延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点） （3） 数据线拉到低电平“0”。 （4） 延时 750 微秒（该时间的时间范围可以从 480 到 960 微秒）。 （5） 数据线拉到高电平“1”。 （6）

7、延时等待（如果初始化成功则在 15 到 60 毫秒时间之内产生一个由 DS18B20 所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不 能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。 （7） 若 CPU 读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时 间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要 480 微秒。 （8） 将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。 DS18B20DS18B20 的的写操作写操作 （1） 数据线先置低电平“0”。 （2） 延时确定的时间为 15 微秒。 （3） 按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。 （4） 延时

8、时间为 45 微秒。 （5） 将数据线拉到高电平。 （6） 重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。 （7） 最后将数据线拉高。 DS18B20DS18B20 的的读操作读操作 （1）将数据线拉高“1”。 （2）延时 2 微秒。 （3）将数据线拉低“0”。 （4）延时 15 微秒。 （5）将数据线拉高“1”。 （6）延时 15 微秒。 （7）读数据线的状态得到 1 个状态位，并进行数据处理。 （8）延时 30 微秒。 9 9、DS1820DS1820 使用中注意事项使用中注意事项 DS1820 虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优 点，但在实际应用中也应注

9、意以下几方面的问题： 9.1、较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于 DS1820 与微处 理器间采用串行数据传送，因此 ，在对 DS1820 进行读写编程时，必须严格的 保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用 PL/M、C 等高级语言进行系 统程序设计时，对 DS1820 操作部分最好采用汇编语言实现。 9.2、在 DS1820 的有关资料中均未提及单总线上所挂 DS1820 数量问题，容 易使人误认为可以挂任意多个 DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所 挂 DS1820 超过 8 个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多 点测温系统设计时 要加以注意

10、。 9.3、连接 DS1820 的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号 电缆传输长度超过 50m 时，读取的 测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双 绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达 150m，当采用每米绞合次数更多的双绞 线带屏蔽电缆时，正 常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容 使信号波形产生畸变造成的。因此，在用 DS1820 进行长距离测温系统设计时要 充分考 虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 9.4、在 DS1820 测温程序设计中，向 DS1820 发出温度转换命令后，程序总 要等待 DS1820 的返回信号，一旦 某个 DS1820 接触不好或断线，当程序读该 DS1820 时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行 DS1820 硬件连 接和软件设计时也要给予 一定的重视。 测温电缆线建议采用屏蔽 4 芯双绞线， 其中一对线接地线与信号线，另一组接 VCC 和地线，屏蔽层在源端单点接地。