数字温度传感器DS18B20中文资料(含读写程序)

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数字温度传感器DS18B20中文资料(含读写程序)

DS18B20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3.3V～5V。

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0．0625℃。

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93．75 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引脚及管脚功能介绍

DS18B20的常用封装有3脚、8脚等几种形式，如图1所示。各脚含义如下：

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。

1．64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。

2．DS18820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O．0625℃，即O．0625℃／LSB。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。

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3．DS18820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。

4．DS18820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。

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DS18B20的读写操作介绍

(一)ROM操作命令：

1．读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18820的ROM中的8位系列产品代码、48位产品序列号和8位CRC校验码。该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。

2．选择定位命令(55H)：当多片DS18820在线时，主机发出该命令和一个64位数，DS18820内部ROM与主机一致者，才响应命令。该命令也可用于单个DS18820的情况。

3．查询命令(0F0H)：该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。

4．跳过ROM序列号检测命令(OCCH)：该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作，该命令仅限于单个DS18820在线的情况。

5. 报警查询命令(0ECH)：只有报警标志置位后，DS18B20才相应该命令。

(二)存储器操作命令：

1．写入命令(4EH)：该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配置寄存器。 复位信号发出之前，三个字节必须写完。

2．读出命令(0BEH)：该命令可读出寄存器中的内容，复位命令可终止读出。

3．开始转换命令(44H)：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进行时，主机这时读总线将收到O；当温度转换结束时，主机这时读总线将收到1。若用信号线给DS18820供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。

4．回调命令(088H)：该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL 及配置寄存器中。DS18820上电时能 自动写入。

5．复制命令(48H)：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写到EEROM中。 6读电源标志命令(084H)：主机 发出该命令后，DS18B20将进行响应， 发送电源标志，信号线供电发O，外接 电源发1。

(三)DS18820的复位及读写时序：

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1．复位：对DS18B20操作之前，首先要将它复位。复位时序为：

(1)主机将信号线置为低电平，时间为480～960μ S。

(2)主机将信号线置为高电平，时间为15～60 μS。

(3)DS18B20发出60～240μS 的低电平作为应答信号。主机收到此信 号后，才能对DS18820作其它操作。

2．写操作：主机将信号线从高电平 拉至低电平，产生写起始信号。从信号 线的下降沿开始，在15～60 μS的时 间内DS18820对信号线检测，如信号 线为高电平，则写1，如信号线为O，则 写0，从而完成了一个写周期。在开始 另一个写周期前，必须有1 μ S以上的 高电平恢复期。

3．读操作：主机将信号线从高电平 拉低至低电平1 μ S以上，再使数据线 升为高电平，产生读起始信号。从主机 将信号线从高电平拉低至低电平起15～60 μS的时间内,DS18820将数据放到信号线上，供主机读取。从而完成了一个读周期。在开始另一个读周期前，必须有1 μ S以上的高电平恢复期。

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