DS18B20是常用的数字温度传感器,具有体积小,硬件开支低,抗干扰能力强,精度高的特色。DS18B20数字温度传感器接线便利,封装成后可运用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,类型多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。首要依据运用场合的不同而改动其外观。
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,运用便利,封装方式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温文操控范畴。
DS18B20的特色:
DS18B20 单线数字温度传感器,即“一线器材”,其具有共同的长处:
( 1 )选用单总线的接口方法 与微处理器衔接时仅需求一条口线即可完结微处理器与 DS18B20 的双向通讯。单总线具有经济性好,抗干扰能力强,适合于恶劣环境的现场温度丈量,运用便利等长处,运用户可轻松地组成传感器网络,为丈量体系的构建引进全新概念。
( 2 )丈量温度规模宽,丈量精度高 DS18B20 的丈量规模为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在 -10~+ 85°C规模内,精度为 ± 0.5°C 。
( 3 )在运用中不需求任何外围元件。
( 4 )持多点组网功用 多个 DS18B20 能够并联在专一的单线上,完结多点测温。
( 5 )供电方法灵敏 DS18B20 能够通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因而,当数据线上的时序满意必定的要求时,能够不接外部电源,从而使体系结构更趋简略,可靠性更高。
( 6 )丈量参数可装备 DS18B20 的丈量分辨率可经进程序设定 9~12 位。
( 7 ) 负压特性电源极性接反时,温度计不会因发热而焚毁,但不能正常作业。
( 8 )掉电维护功用 DS18B20 内部含有 EEPROM ,在体系掉电今后,它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方法,更宽的电压适用规模,适合于构建自己的经济的测温体系,因而也就被设计者们所喜爱。
DS18B20内部结构:
首要由4部分组成:64 位ROM、温度传感器、非蒸发的温度报警触发器TH和TL、装备寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它能够看作是该DS18B20的地址序列码,每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码(CRC=X^8+X^5+X^4+1)。 ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就能够完结一根总线上挂接多个DS18B20的意图。
DS18B20管脚摆放:
1. GND为电源地;
2. DQ为数字信号输入/输出端;
3. VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方法时接地)
DS18B20内部构成:
高速暂存存储器由9个字节组成,当温度转化指令发布后,经转化所得的温度值以二字节补码方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,对应的温度核算:当符号位S=0时,直接将二进制位转化为十进制;当S=1时,先将补码变为原码,再核算十进制值。
温度的低八位数据 0
温度的高八位数据 1
高温阀值 2
低温阀值 3
保存 4
保存 5
计数剩余值 6
每度计数值 7
CRC 校验 8
DS18B20中的温度传感器完结对温度的丈量,用16位二进制方式供给,方式表达,其间S为符号位。
例如:
+125℃的数字输出07D0H
(正温度直接把16进制数转成10进制即得到温度值 )
-55℃的数字输出为 FC90H。
(负温度把得到的16进制数取反后加1 再转成10进制数)
DS18B20的作业时序:
初始化时序
主机首要宣布一个480-960微秒的低电平脉冲,然后开释总线变为高电平,并在随后的480微秒时间内对总线进行检测,假如有低电平呈现阐明总线上有器材已做出应对。若无低电平呈现一向都是高电平阐明总线上无器材应对。
做为从器材的DS18B20在一上电后就一向在检测总线上是否有480-960微秒的低电平呈现,假如有,在总线转为高电平后等候15-60微秒后将总线电平拉低60-240微秒做出呼应存在脉冲,告知主机本器材已做好预备。若没有检测到就一向在检测等候。
写操作
写周期最少为60微秒,最长不超越120微秒。写周期一开端做为主机先把总线拉低1微秒表明写周期开端。随后若主机想写0,则持续拉低电平最少60微秒直至写周期完毕,然后开释总线为高电平。若主机想写1,在一开端拉低总线电平1微秒后就开释总线为高电平,一向到写周期完毕。而做为从机的DS18B20则在检测到总线被拉底后等候15微秒然后从15us到45us开端对总线采样,在采样期内总线为高电平则为1,若采样期内总线为低电平则为0。
读操作
关于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个进程。读时隙是从主机把单总线拉低之后,在1微秒之后就得开释单总线为高电平,以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后,便开端送出数据,若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期完毕。若要送出1则开释总线为高电平。主机在一开端拉低总线1微秒后开释总线,然后在包含前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完结对总线进行采样检测,采样期内总线为低电平则确以为0。采样期内总线为高电平则确以为1。完结一个读时序进程,至少需求60us才干完结
DS18B20 单线通讯:
DS18B20 单线通讯功用是分时完结的,他有严厉的时隙概念,假如呈现序列紊乱, 1-WIRE 器材将不呼应主机,因而读写时序很重要。体系对 DS18B20 的各种操作有必要按协议进行。依据 DS18B20 的协议规则,微操控器操控 DS18B20 完结温度的转化有必要通过以下 3个过程 :
(1)每次读写前对 DS18B20 进行复位初始化。复位要求主 CPU 将数据线下拉 500us ,然后开释, DS18B20 收到信号后等候 16us~60us 左右,然后宣布60us~240us 的存在低脉冲,主 CPU 收到此信号后表明复位成功。
(2)发送一条 ROM 指令
(3)发送存储器指令
详细操作举例:
现在咱们要做的是让DS18B20进行一次温度的转化,那详细的操作便是:
1、主机先作个复位操作,
2、主机再写越过ROM的操作(CCH)指令,
3、然后主机接着写个转化温度的操作指令,后边开释总线至少一秒,让DS18B20完结转化的操作。在这里要注意的是每个指令字节在写的时分都是低字节先写,例如CCH的二进制为11001100,在写到总线上时要从低位开端写,写的次序是“零、零、壹、壹、零、零、壹、壹”。整个操作的总线状况如下图。
读取RAM内的温度数据。相同,这个操作也要接照三个过程。
1、主机宣布复位操作并接纳DS18B20的应对(存在)脉冲。
2、主机宣布越过对ROM操作的指令(CCH)。
3、主机宣布读取RAM的指令(BEH),随后主机顺次读取DS18B20宣布的从第0一第8,共九个字节的数据。假如只想读取温度数据,那在读完第0和第1个数据后就不再理睬后边DS18B20宣布的数据即可。相同读取数据也是低位在前的。整个操作的总线状况如下图: