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ds18b20作业原理和测温原理介绍

本站为您提供的ds18b20工作原理和测温原理介绍,DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。

  DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改善型智能温度传感器。与传统的热敏电阻比较,他能够直接读出被测温度而且可根据实践要求经过简略的编程完结9~12位的数字值读数方法。能够别离在93.75 ms和750 ms内完结9位和12位的数字量,而且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需求一根口线(单线接口)读写,温度改换功率来源于数据总线,总线自身也能够向所挂接的DS18B20供电,而无需额定电源。因而运用DS18B20可使体系结构更趋简略,可靠性更高。他在测温精度、转化时刻、传输间隔、分辩率等方面较DS1820有了很大的改善,给用户带来了更便利的运用和更令人满意的作用。

  DS18B20的首要特性

  1)习惯电压规模3.0V~5.5V,在寄生电源方法下可由数据线供电。

  2)DS18B20与微处理器之间仅需求—条口线即可双向通讯。

  3)支撑多点组网功用,多个DS18B20能够并联在唯—的三线上,完结组网多点测温。

  4)不需求任何外围元件,悉数传感元件及转化电路集成在外形如一只三极管的电路内。

  5)测温规模-55℃~+125℃,在-lO℃~+85℃时精度为±0.5℃。

  6)可编程的分辩率为9位~12位,对应的可分辩温度别离为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可完结高精度测温。

  7)在9位分辩率时,最多93.75ms便可把温度转化为数字,12位分辩率时最多750ms便可把温度值转化为数字。

  8)直接输出数字温度信号,以一线总线串行传送给CPU,一起可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错才能。

  9)电源极性接反时,芯片不会因发热而焚毁,但不能正常作业。

  DS18B20遵从单总线协议,每次测温时必须有初始化、传送ROM指令、传送RAM指令、数据交换等4个进程。

  ds18b20作业原理介绍

  DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,仅仅得到的温度值的位数因分辩率不同而不同,且温度转化时的延时时刻由2s减为750ms。DS18B20测温原理如图3所示。图中低温度系数晶振的振动频率受温度影响很小,用于发生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度改动其振动率显着改动,所发生的信号作为计数器2的脉冲输入。

  计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行减法计数,当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加1,计数器1的预置将从头被装入,计数器1从头开始对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时,中止温度寄存器值的累加,此刻温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和批改测温进程中的非线性,其输出用于批改计数器1的预置值。

  ds18b20作业原理和测温原理介绍

  图二

  ds18b20测温原理介绍

  DS18B20的测温原理如图2所示,图中低温度系数晶振的振动频率受温度的影响很小,用于发生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1,高温度系数晶振随温度改动其震动频率显着改动,所发生的信号作为减法计数器2的脉冲输入,图中还隐含着计数门,当计数门翻开时,DS18B20就对低温度系数振动器发生的时钟脉冲后进行计数,从而完结温度丈量。

  计数门的敞开时刻由高温度系数振动器来决议,每次丈量前,首先将-55 ℃所对应的基数别离置入减法计数器1和温度寄存器中,减法计数器1和温度寄存器被预置在 -55 ℃ 所对应的一个基数值。

  减法计数器1对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行减法计数,当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1,减法计数器1的预置将从头被装入,减法计数器1从头开始对低温度系数晶振发生的脉冲信号进行计数,如此循环直到减法计数器2计数到0时,中止温度寄存器值的累加,此刻温度寄存器中的数值即为所测温度。

  图2中的斜率累加器用于补偿和批改测温进程中的非线性,其输出用于批改减法计数器的预置值,只需计数门仍未封闭就重复上述进程,直至温度寄存器值到达被测温度值,这便是DS18B20的测温原理。

  别的,因为DS18B20单线通讯功用是分时完结的,他有严厉的时隙概念,因而读写时序很重要。体系对DS18B20的各种操作必须按协议进行。操作协议为:初始化DS18B20(发复位脉冲)→发ROM功用指令→发存储器操作指令→处理数据。各种操作的时序图与DS1820相同。

  引荐阅览:使用DS18B20做一个温控器(DS18B20引脚图_作业原理及使用电路)

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