DS18B20温度传感器资料(8页).doc
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1、-DS18B20温度传感器资料-第 8 页 DS18B20 单线温度传感器一特征: 独特的单线接口,只需 1 个接口引脚即可通信 每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上 多点能力使分布式温度检测应用得以简化 不需要外部部件 可以从数据线供电,V 测量范围从-55 C 至+125 C(-67 F至257 F),从-10至+85 C C 温度计分辨率是用户可选择的9至12位 转换12位数字的最长时间是750ms 用户可定义的 非易失性的温度告警设置 告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件 (温度告警情况) 采用8引脚SO(150mil),8引脚SOP和3引脚TO - 92封装
2、 软件与DS1822兼容 应用范围包括恒温控制 工业系统 消费类产品 温度计或任何热敏系统二简介该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量,并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出,因此按照定义只需要一条数据线(和地线)与中央微处理器进行通信。它的测温范围从-55 C到 +125 C,其中从-10 C至+85 C 。此外,DS18B20可以从数据线直接供电(“寄生电源”),从而消除了供应需要一个外部电源。每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码,它允许多个DS18B20s的功能在同一1-巴士线。因此,用一个微处
3、理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。三综述64位ROM存储设备的独特序号。存贮器包含2个字节的温度寄存器,它存储来自温度传感器的数字输出。此外,暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器(TH和TL)和1个字节的配置寄存器。配置寄存器允许用户设置的温度到数字转换的分辨率为9,10,11或12位。TH,TL和配置寄存器是非易失性的,因此掉电时依然可以保存数据。该DS18B20使用Dallas的单总线协议,总线之间的通信用一个控制信号就可以实现。控制线需要一个弱上拉电阻,因为所有的
4、设备都是通过3线或开漏端口连接(在DS18B20中用DQ引脚)到总线的。在这种总线系统中,微处理器(主设备)和地址标识上使用其独有的64位代码。因为每个设备都有一个唯一的代码,一个总线上连接设备的数量几乎是无限的。 单总线协议,包括详细的解释命令和“时间槽”,此资料的单总线系统部分包括这些内容。DS18B20的另一个特点是:没有外部电源供电仍然可以工作。当DQ引脚为高电平时,电压是单总线上拉电阻通过DQ引脚供应的。高电平信号也可以充当外部电源,当总线是低电平时供应给设备电压。这种从但总线提供动力的方法被称为“寄生电源“。作为替代电源,该DS18B20也可以使用连接到 VDD 引脚的外部电源供电
5、。四运用 测量温度该DS18B20的核心功能是它是直接输出数字信号的温度传感器。该温度传感器的分辨率为用户配置至9,10,11或12位,相当于0.5 C,0.25 C,0.125 C和0.0625 C的增量。其中传感器默认为12位。该DS18B20在低功耗空闲状态;启动温度测量和模数转换,主机必须发出一个转换命令。转换后,所产生的数据存储在内存中的2比特温度寄存器中,DS18B20返回其空闲状态。如果DS18B20是由外部电源供电的,主机可以发出“读时隙”,转换后,通过发送低电平T命令和DS18B20将响应,同时温度转换继续进行,当转换完成时变为高电平。如果DS18B20的是寄生电源供电的,在
6、整个温度转换过程中此通知技术不能使用,因为总线必须变为高电平。总线需要寄生电源供电将在此资料的DS18B20驱动部分将详细介绍。 DS18B20的输出温度数据为标准摄氏度;对于华氏温度的应用,必须通过查表或运用转换方法。温度数据在温度寄存器存储为一个16位符号扩展位和2位的补码。该标志位(S)表示温度的正负符号位:为正数时S = 0,为负数时S = 1。如果是DS18B20配置为12位分辨率,在温度寄存器的所有位将包含有效数据。对于11位分辨率,位0是未定义的。对于10位分辨率,位1和0是未定义的。对于9位分辨率,位2,1和0是未定义的。表2给出了输出数字数据和相应的12位分辨率温度读数转换例
7、子。五运用 - 报警信号DS18B20温度转换完成后,温度值与用户定义的2个报警触发值存储在1个字节的TH和TL寄存器。符号位(S)表示温度值的正负: S = 0时为正值, S = 1为负值。TH和TL寄存器是非易失(EEPROM),因此他们将保留设备掉电时的数据。 TH和TL可通过暂存器中字节2和3获得,此内容在本数据表内存部分解释。六TH和TL寄存器格式只有温度寄存器4中的11位用于和TL的比较中,由于TH和TL都是 8位寄存器。如果测量温度低于或等于TL或超过TH,报警情况存在而且报警标志将设置在DS18B20的内部。每个温度测量后,这个标志位将被更新,因此,如果报警条件消失,下一个温度
8、转换后,该标志位将被关闭。主设备可以通过搜索ECH命令检查总线上所有DS18B20s报警标志位的状态。任何有设置报警标志位的DS18B20s将响应命令,所以主设备可以决定到底是哪个DS18B20s在经历一个报警条件。如果报警的情况存在,TH和TL设置已经改变了,另一个温度转换应该去验证报警条件。七DS18B20的驱动该传感器DS18B20可以用外部电源接VDD端供电,或者它可以工作在“寄生电源”模式下,这种模式允许DS18B20在没有外部电源下工作。寄生电源在远程或者空间受限情况下感温是非常有用的。寄生功率控制电路,其中当总线引脚为高电平时,力部门宿舍从DS18B201通过连接单总线的DQ端“
9、偷”电。当总线是高电平或者总线是低电平,而一些能量存贮在CPP中来提供电源,“偷”来的电位DS18B20提供驱动。当DS18B20在寄生电源模式下使用时,VDD引脚必须接地。在寄生电源模式下,单总线和CPP可以提供足够的电流给DS18B20的大部分操作,只要指定的时间和电压的要求得到满足(参考本数据手册DC电气特性和AC电气特性章节)。 然而,当DS18B20温度转换或复制暂存器的数据到EEPROM时毫安。这个电流会导致无法接受的电压下降,整个单总线电阻压降减小,更多的电流可以由寄生电源供应。为了确保DS18B20有足够的电流供应,无论正在发生温度转换或复制暂存器的数据到EEPROM,单总线都
10、必须接一个强上拉电阻。这可以通过使用一个MOSFET以直接把总线电压下降到如图4所示。单总线必须在转换T44h或暂存器复制48H命令发出后, 10秒内(最大)转换到强上拉状态,而且总线必须在转换(tconv)或数据传输(twr = 10ms)期间通过上拉保持高电平。在单总线上拉使能时,其他活动不能发生。该DS18B20的也可以采用的连接外部电源到VDD脚上的传统方法。这种方法的优点是不需要MOSFET的上拉, 而且单总线可以在进行温度转换时间自由地进行其他操作。在+100以上的高温时不推荐使用寄生电源,因为在这些温度下存在较高泄漏电流,DS18B20可能无法维持通信。对于像在这种高温下的使用,
11、强烈建议由一个DS18B20的外部电源供电。在某些情况下,总线主机可能不知道DS18B20s是外部电源还是寄生电源供电。主机需要这些信息来确定是否强大的总线上拉应在温度转换时使用。要获得这些信息,主机可以在 “阅读时段” 一个读取电源B4h命令后,发出一个跳过ROMCCh命令。在读时隙,寄生电源给DS18B20s供电将把总线电平拉低,外部供电时DS18B20s将会让总线仍然保持高电平。如果总线拉低,主机知道在温度转换期间它必须提供单总线强上拉。八64位激光ROM每一 DS1820 包括一个唯一的 64 位长的 ROM 编码。开绐的 8 位是单线产品系列编码:28h,接着的 48 位是唯一的系列
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