2025年温度监测与调节技术实践解析.docx

试验三十二温度传感器温度控制试验

一、试验目的

1.理解温度传感器电路的工作原理2.理解温度控制的基本原理

3.掌握一线总线接口的使用

二、试验阐明

这是一种综合硬件试验，分两大功能：温度的测量和温度的控制。1.DALLAS必威体育精装版单线数字温度传感器DS18B20简介

Dallas半导体企业的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传播，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不一样，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、以便。

DS18B20测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。DS18B20可以程序设定9~12位的辨别率，及顾客设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后仍然保留。

DS18B20内部构造

DALLAS18B20内部构造重要由四部分构成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下：

DALLAS

18820

123

DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。

GNDg123光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位(28H)是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最终8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一种DS18B20都各不相似，这样就可以实现一根总线上挂接多种DS

GND

g

123

(BOTTOMVEW)

TO-92(DSI8B20)DS18B20中的温度传感器可完毕对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式体现，其中S

TO-92

(DSI8B20)

LSByte

MSByte

bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bitO

23

22

2

2

21

22

23

2?

bit15bit14bit13bit12bit11bit10bit9bit8

S

S

S

S

S

26

2?

2+

LSByte:

Bit7

Bit6

Bit5

Bit4

Bit3

Bit2

Bit1

Bit0

23

22

2

2°

21

22

23

2?

MSByte:

Bit15

Bit14

Bit13

Bit12

Bit11

Bit10

Bit9

Bit8

S

S

S

S

S

2?

2?

2?

这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，假如测得的温度不小于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；假如温度不不小于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07DOH,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。

温度

数据输出(二进制)

数据输出(十六进制)

+125℃

0000011111010000

07DOh

+85℃

0000010101010000

0550h

+25.0625℃

0000000110010001

0191h

+10.125℃

0000000010100010

00A2h

+0.5℃

0000000000001000

0008h

0℃

0000000000000000

0000h

-0.5℃

1111111111111000

FFF8h

-10.125℃

1111111101011110

FF5Eh

-25.0625℃

1111111001101111

FE6Fh

-55℃

1111110010010000

FC90h

DS18B20温度传感器的存储器

DS18B20温度传感器的内部存储器包括一种高速暂存RAM和一种非易失性的可电擦除的E2RAM,后者寄存高温度和低温度触发器TH、TL和构造寄存器。

暂存存储器包括了8个持续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一种字节