温度传感器DS18B20.doc

常用温度传感器DS18B20引脚图,管脚功能及特点DS18B20的性能特点:1单线结构，只需一根信号线和CPU相连。2. 不需要外部元件，直接输出串行数据。3. 可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3.3V5V。4测温精度高，测温范围为：一55+125，在-10+85范围内，精度为O.5。5测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达00625。6数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制：9位精度的转换时间为9375 ms：10位精度的转换时间187.5ms：12位精度的转换时间750ms。7.具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。8可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。DS18B20引脚图DS18B20的常用封装有3脚、8脚等几种形式，如图1所示。：各脚功能描述如下: DQ：数字信号输入输出端。GND：电源地端。VDD：外接供电电源输入端(在寄生电源接线时此脚应接地)DS18B20内部结构简要介绍：DS18820的内部结构如图3所示：主要有64位光刻ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器等组成。164位光刻ROM是生产厂家给每一个出厂的DS18820命名的产品序列号，可以看作为该器件的地址序列号。其作用是使每一个出厂的DS18820地址序列号都各不相同，这样，就可以实现一根总线上挂接多个DS18820的目的。2DS18820中的温度传感器完成对温度的测量，输出格式为：16位符号扩展的二进制补码。当测温精度设置为12位时，分辨率为O0625，即O0625LSB。其二进制补码格式如图2所示。其中，S为符号位，S=1，表示温度 为负值；S=0，表示温度为正值。例如+125的数字输出为07D0H，-55的数字输出为FC90H。一些温度值对应的数字输出如图4所示。3DS18820中的低温触发器TL、高温触发器TH，用于设置低温、高温的报警数值。DS18820完成一个周期的温度测量后，将测得的温度值和TL、TH相比较，如果小于TL，或大于TH，则表示温度越限，将该器件内的告警标志位置位，并对主机发出的告警搜索命令作出响应。需要修改上、下限温度值时，只需使用一个功能命令即可对TL、TH写入，十分方便。4DS18820中的高速暂存器是一个9字节的存储器，其含意如图5所示。开始两个字节为被测温度的数字量，其含义如图2所示。第3、4、5字节分别为TH、TL、配置寄存器的复制，每一次上电复位时被重写。配置寄存器有R0、R1组成，其值决定温度转换的精度位数、转换时间等，含义如图6所示。第7字节为测温计数的剩余值。第8字节为测温时每度的计数值。第9 字节读出的是前8个字节的CRC校验码，通过此码，可判断通讯是否正确DS18B20和51单片机的接口电路及程序设计DS18B20和单片机AT89C2051的接口电路如处图所示用单片机AT89C2051的P1.7口线经上拉后接至DS18820的引脚2数据端，引脚1接电源地端，引脚3接+5V电源端。下面给出对DS18820的操作用汇编语言编写的具体程序。程序已在某产品中得到应用。应该说明的是，程序对应于单片机的时钟频率为6MHz，如改用其它时钟频率，程序中的延时应重新调整。