数字温度传感器DS18B20应用实例.ppt

提高项目3 DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供单片机处理，可实现温度的精度测量与控制。DS18B20封装外形见图3-1所示。 DS18B20 的内部框图如图 3-2所示，主要 包括寄生电源、 温度传感器、存 放中间数据的高 速贮存器、用于 高速寄存器RAM由9个字节的存储器组成。见表3-1所示。其中，第0、1字节是温度转换有效位，第0字节的低3位存放了温度的高位，高5位存放温度的正负值；第1字节的高4位存放温度的低位，后4位存放温度的小数部分；第2和第3个字节是DS18B20的与内部E2PROM的有关的TH和TL，用来存储温度上限和下限，可以通过程序设计把温度的上下限从单片机中读到TH和TL中，并通过程序再复制到DS18B20内部E2PROM中，同时TH和TL在器件加电后复制E2PROM的内容；第4个字节是配置寄存器，第4个字节的数字也可以更新；第5，6，7三个字节是保留的。 3.1.2硬件连接 如果要控制多个DS18B20进行温度采集，只要将所有DS18B20的DQ全部连接到总线上就可以了，在操作时，通过读取每个DS18B20内部芯片的序列号来识别。 3.2 单总线数据传输原理 一、初始化时序 二、对DS18B20写1字节数据 三、对DS18B20读1字节数据 33H 读ROM。读DS18B20温度传感器ROM中的编码 （即64位地址） 55H 匹配ROM。发出此命令之后，接着发出64位ROM 编码，访问单总线上，与该编码相对应的DS18B20并使 之做出响应，为下一步对该DS18B20的读/写做准备 F0H 有哪些信誉好的足球投注网站ROM。用于确定挂接在同一总线上DS18B20 的个数，识别64位ROM地址，为操作各器件做好准备 CCH 跳过ROM。忽略64位ROM地址，直接向 DS18B20发温度变换命令，适用于一个从机工作。 ECH 告警有哪些信誉好的足球投注网站命令。执行后只有温度超过设定值上限或 下限的芯片才做出响应 * * 数字温度传感器S18B20 程序设计实验指导 白 林 峰 3.1 单总线温度传感器DS18B20简介 图3 - 1 DS18B20外形及引脚排列 电源输入引脚，当工作于寄生电源模式时，此引脚必须接地 Vdd （Vcc） 3 数据输入输出引脚 DQ 2 地信号 GND 1 描述 名称 序号 DS18B20引脚功能描述 值得一提的是DQ引脚的I/O为数据输入/输出端（即单总线），该引脚为漏极开路输出，常态下呈高电平。而单总线技术是DS18B20的一个特点，也是目前的技术热点之一。 存储用户设定的温度上下限值、触发器存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码发生器和64位编号ROM等7部分。下面重点说明高速贮存器。 图3-2 DS18B20内部电路 3.3.1内部结构 表3-1-3高速寄存器RAM CRC校验值 8 保留 5、6、7 配置寄存器 4 温度下限，最保存在ROM中 低温度值（TL） 3 温度上限，最保存在ROM中 高温度值（TH） 2 高4位为温度的低位， 低4位为温度小数部分 温度值高位MSB 1 高5位是温度的正正负号， 低3位为温度的高位 温度值低位LSB 0 功能 寄存器内容 字节地址编号 DS18B20可以作为单片机外设，单片机为主器件，DS18B20为从器件。上图接法是单片机与一个DS18B20通信，单片机只需要一个I/O口就可以控制DS18B20，为了增加单片机I/O口驱动的可靠性，总线上接有上拉电阻。 单总线协议规定一条数据线传输串行数据，时序有严格的控制，对于DS18B20的程序设计，必须遵守单总线协议。DS18B20操作主要分初始化、写数据、读数据。下面分别介绍操作步骤。 对DS18B20初始化的不得是：单片机感知DS18B20存在并为下一步操作做准备，同时启动DS18B20，程序设计依据时序进行。设P1.0口与DS18B20的数据DQ连接，初始化过程如下： （1）先将数据线置高电平1，然后延时（可有可无）； （2）数据线拉到低电平0。然后延时750μs（该时间范围可以在480～960μs），调用延时函数决定。 （3）数据线拉到高电平1。如果单片机P1.0接DS18B20的DQ引脚，则P1.0 此时设置高电平，称为单片机对总线电平管理权释放。此时，P1.0的电平高低由DS18B20的DQ输出决定； （4）延时等待。如果初始化成功则在15～60ms总线上产生一个由DS18B20返回的低电平0，据该状态可以确定它的存在。但是应注意，不能