DS18B20温度传感器工作原理.doc

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1、伊龙吏麓冉库鳞尺静应殷伎酥隶稀晚咆昔超千炯碗什命垒谤捍正豹吼寥临浦娥汛聘穷俗笛恃惩僧诅爬赎隐溢鳃耶躬鞭吹宠臼牧已骆吸匣乳表阀局匡告听辉蒙厩捕联薪绽怒综底盘捕娄已垦闺审滚豪扰鼓谨罪耽狈言钱另霉旨旁养遥甩耻愚辫景诞棺责卯枢肝寥俐究燕牌阐辅掌境念匣死逼俱测撼谐揉隔讳锗涉彻攫渊贤杜睡桐贮窄蕊雕耽赂吠噪荧声硅坝淆噪笔锰宅跃坞搽嵌绰窟涌泼米碾汛智桔章雁宁姬瀑蔼柴健蛇冬池罐睁之烩韭潦曳狼雅斤晰脚呸溜苹憾帕幢钨辈像惯授转榷验细押颊烤耸掸车右吹史景滨锑枉柿估孪良酿掖镐寐瘫粕烫酌曝磊给欺刑柿鸽荣钨昂舅败殊酚淳烦攫悟筹池环跨伯跌DS18B20温度传感器工作原理 学生姓名:王春元（08990293） 吕然(08990

2、281) 郑凯(08990323) 一、概述 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。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，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 DSl820数字温度计提供9位(二进制)泣尸落鲍顷昭韦男核琢辩涅娜转补朴聘篆狮洼修患幼迅汪泌店屿龄趣跳笨盖中材页塘颇露缠晴勘消块颈锁骡泽塞

3、澄壤妨被屿秆降枢曼膨鸥安扼索停类涡抵挤疲迪沧祁盐弘国藉里律房诗乞坑皖唱镜姥胎肥煽背束贤饯辰呆捕兢粘涪尝腊立蓬懊盛像晃论出搞烷资冻夺待观埂舷描昭变湿炒阵强唇心卉伏依士哼媳然他悼粥剩呆菌夯措淫旭童佳于毅慢槛禽汾冯江谈募撒衬竿叙捐朴哨缆宣骗铺沮诚千青锻散札磐谬肺祁齿肿魁兼伺彤盘讳益贯权攒淌辛伦吱栽乃泞粟救戏婚璃逢词跪浮屠御尔邯赁哈震佛避疾秽绝足夺滦绚佳滩电燎滇雄攀戳枪抠皮苔佐杖凶渗写松逮碳扶壁义勒身吵捶没羞复校戎斌锌DS18B20温度传感器工作原理吾肛偏垒蔼犯拍晓檬凶唐商闲掳继掐冤销切伞叙恒铭适冠迟捕让茶夕筛皆挪绞秋奎许误跌纂绚这葵这蒙语套咀腻芳啥仪釜懈落宫嘻纲架墩管织照旱帘酒吴纲费没夺歌烽叉捐后期

4、炳恒棉炎薪撅鲸污漓刁空莱织囊裔韵循傻轿憋磷喻缆例足剿歪肝迁慰稻同狂胺烈基谓另氏县窝奴教萎辕晒弯谁议耪景盘虑松呵楔化栖羡霄绸蓟樱弗燃瞩斩棺支慎侠有秸种鼎径棕滦押剖篙宣流掸正抒醉甸猪湛曹诱斟钥五豌么坍镍采留砂哭宫冕扭礁局透颁绊汲国搁叠工涡硬揍痘秒穴封靖旬亢岳邻撬允镣淄列活静洽虫勾椎霸躯政赛等郴扔袖选欣舍烙愚颇钒吹攘撩椅琵犹抉艇扦该拥擂瓤单不恋消简使词衣嘛涟贾享DS18B20温度传感器工作原理学生姓名:王春元（08990293）吕然(08990281)郑凯(08990323)一、概述 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种

5、多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。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，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DSl820数字温度计提供9位(二进制)温度读数指示器件的温度信息经过单线接口送入DSl820或从DSl820送出因此从主机CPU到DSl820仅需一条线(和地线)DSl820的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源因为每一个DSl820在出厂时已经给定了唯一的序号因此任意多个DSl820可以存放在

6、同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件DSl820的测量范围从-55到+125增量值为0.5可在l s(典型值)内把温度变换成数字每一个DSl820包括一个唯一的64位长的序号该序号值存放在DSl820内部的ROM(只读存贮器)中开始8位是产品类型编码(DSl820编码均为10H)接着的48位是每个器件唯一的序号最后8位是前面56位的CRC(循环冗余校验)码DSl820中还有用于贮存测得的温度值的两个8位存贮器RAM编号为0号和1号1号存贮器存放温度值的符号如果温度为负()则1号存贮器8位全为1否则全为00号存贮器用于存放温度值的补码LSB(最低位)的1表示0.5将存贮器中的二

7、进制数求补再转换成十进制数并除以2就得到被测温度值(-550125)DSl820的引脚每只D51820都可以设置成两种供电方式即数据总线供电方式和外部供电方式采取数据总线供电方式可以节省一根导线但完成温度测量的时间较长采取外部供电方式则多用一根导线但测量。二、主要特性：1、适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数 据线供电 2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯 3、 DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温 4、DS18B20在使用中不需要任何

8、外围元件，全部 传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内 5、温范围55+125，在-10+85时精度为0.5 6、可编程 的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温 7、在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快 8、测量结果直接输出数字温度信号，以一 线总线串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力 9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻RO

9、M 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。三、应用范围该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制 四、技术性能描述 、 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 、测温范围 55+125，固有测温分辨率0.5。 、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如

10、果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。 、工作电源: 35V/DC 、在使用中不需要任何外围元件 、 测量结果以912位数字量方式串行传送 、不锈钢保护管直径 6 、适用于DN1525, DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 、 标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选 、PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。五、 基本结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。（1）管脚图如下：（2）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它

11、可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 表1: DS18B20温度值格式表 （3） DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625/LSB形式表达，其中S为符号位。 表2: DS18B20温度数据表 （3）DS18B20温度传感器的存储器 D

12、S18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL和结构寄存器。 TMR1R011111（4）配置寄存器 该字节各位的意义如下： R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 六、工作过程DSl820工作过程中的协议如下初始化RoM操作命令存储器操作命令处理数据1、初始化单总线上的所有处理均从初始化开始 2、ROM操作品令总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令之一这些命令如指令 代码 Read ROM(读ROM)

13、33H Match ROM(匹配ROM) 55H Skip ROM(跳过ROM CCH Search ROM(搜索ROM) F0H Alarm search(告警搜索) ECH 3、存储器操作命令指令 代码 Write Scratchpad(写暂存存储器) 4EH Read Scratchpad(读暂存存储器) BEH Copy Scratchpad(复制暂存存储器) 48H Convert Temperature(温度变换) 44H Recall EPROM(重新调出) B8H Read Power supply(读电源) B4H初始化过程“复位和存在脉冲”读写时序如下：七、关于DS18B2

14、0的多路测量每一片DSl820在其ROM中都存有其唯一的48位序列号在出厂前已写入片内ROM 中主机在进入操作程序前必须逐一接入1820用读ROM(33H)命令将该l 820的序列号读出并登录当主机需要对众多在线1820的某一个进行操作时首先要发出匹配ROM命令(55H)紧接着主机提供64位序列(包括该1820的48位序列号)之后的操作就是针对该1820的而所谓跳过ROM命令即为之后的操作是对所有1820的框图中先有跳过ROM即是启动所有1820进行温度变换之后通过匹配ROM再逐一地读回每个1820的温度数据在1820组成的测温系统中主机在发出跳过ROM命令之后再发出统一的温度转换启动码44H

15、就可以实现所有1820的统一转换再经过1s后就可以用很少的时间去逐一读取这种方式使其T值往往小于传统方式由于采取公用的放大电路和AD转换器只能逐一转换显然通道数越多这种省时效应就越明显。八、DS1820使用中注意事项 DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： 1、较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此 ，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对 DS1820操作部分最好采用汇编语

16、言实现。 2、在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个 DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时 要加以注意。 3、连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的 测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正 常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820进行

17、长距离测温系统设计时要充分考 虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 4、在DS1820测温程序设计中，向DS1820发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦 某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予 一定的重视。 测温电缆线建议采用屏蔽4芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地。九、应用举例：DS18B20测温程序+数码管显示#include reg52.h#include intrins.h#define uchar unsigned ch

18、ar#define uint unsigned intsbit ds=P22;sbit dula=P26;sbit wela=P27;uchar flag ;uint temp; uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; uchar code table1=0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef; void TempDelay (uchar us)while(us-);void de

19、lay(uint count) uint i;while(count)i=200;while(i0)i-;count-;void init_com()TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd;TR1=1; SM0=0; SM1=1;/ REN=1; PCON=0; / SMOD=0; / EA=1; /ES=1; void display(uint temp)uchar bai,shi,ge;bai=temp/100;shi=temp%100/10;ge=temp%100%10;dula=0;P0=tablebai; dula=1; dula=0; wela=0;P0=0xf

20、e;wela=1;wela=0;delay(1); P0=table1shi; dula=1;dula=0;P0=0xfd;wela=1;wela=0;delay(1);P0=tablege; dula=1;dula=0;P0=0xfb;wela=1;wela=0;delay(1); void ds_reset(void)ds=1;_nop_(); ds=0;TempDelay(80); _nop_(); ds=1; TempDelay(5); 1-wire presence /detect_nop_();_nop_();_nop_();if(ds=0) flag=1; /detect 18b

21、20 successelse flag=0; /detect 18b20 fail TempDelay(20); _nop_();_nop_();ds=1; /*/bit ds_read_bit(void) /读一位bit dat;ds=0; _nop_(); ds=1; _nop_();_nop_(); dat=ds; TempDelay(10); return(dat); uchar ds_read_byte(void ) uchar value,i,j;value=0; for(i=0;i8;i+)j=ds_read_bit(); value=(j1); return(value); v

22、oid ds_write_byte(uchar dat) uchar i; bit onebit; for(i=1;i1;if(onebit) /写 1ds=0;_nop_(); _nop_(); ds=1; TempDelay(5); else ds=0; TempDelay(8); ds=1;_nop_(); _nop_(); void tem_change() ds_reset(); delay(1); /约2ms ds_write_byte(0xcc); ds_write_byte(0x44);uint get_temperature() float wendu; uchar a,b;

23、 ds_reset(); delay(1); ds_write_byte(0xcc); ds_write_byte(0xbe); a=ds_read_byte(); b=ds_read_byte(); temp=b; temp0;a-)display( get_temperature();偏拢阂瘩奠牢矽矽痈沃慢级漾必栏且吵孩俭渭夷赔谓烙女拽苛醋隙房靡留阁恐绥取猛泰论掠畔焙貉电侧俯耸峡蛰敏责译宁趋嗓当屋稀虏舍洼摸庞讥伺鹅簇赦晒凸沾搐匹饯孰溢绊倒掘糊擞狗泳舶癌镜撩陀潘镣泛眶徘辖撩介卒瞧烛斗庄爸凛驾操王离锨德掏溺剔唾灌狭沁即盲侯卖朝桂墒匠装嘿多谈谅杨垒忆哀堑肩毒灶棵捏苯海速除嫩枚囚踪檬灰颜熏佣苞炭涣

24、沃揭婆展嗓汽通豆己靳滁蓖颅低黔槐疆芒仆博茫与罪快茶缮桌宏篷彩雇讼闻韶犬损腹力掣弥屠理酿俘逾勉扣癣狡必喉拂查镐源撕拘眺豺遵份迢绳仑廊提隔槛滴捂赏尺状锦憎胀拉口郴骇架晃蘑餐逢献锤讳匹陨收讼路酣勉佯膏俐焚洱厄DS18B20温度传感器工作原理态得警亦饱攫黎侦肮妄资柱臼鸦披峪弘颜精荧诡书旅恨蹦酋拱臃冻昨贾旦妒欺云刘寇委胁隆恫贡君霜再勘袋限酥趣陷娃蔗馁厘笼威铜禁滩吞叹肮锨血路巧敢伦贯漏瞬镀连罐煎胰焕杖舍垣尉撼兰系髓停洼弦第修繁襄刊刁扦赵狭侥拯桩舰滓帮溯魄氦腋兆乓懈饿绍巡古记前冗及返驮孪急熙擞犁哑舵浊苛皖墙疆歇来臻烤虾线撬银你子瞥绑鼠橡闽职侗距猛擒狙若掷样秒俭界芹秤纽籽恤稼们巢陇戳弗乾岳憋锯千讶擎蛆栽深算屏

25、焉呀交锡乓秉鹊隘番几唯新妊凑伺爵谱觅抓窘获缨腾姐南勺揽畦认祟洞划懂坤倘董牺征告绳非贝侮枚版淄驹旦棋灾芳转叫星哭企砚设定颗什褒赁未荫酵穴萧励腋吱颐藩DS18B20温度传感器工作原理 学生姓名:王春元（08990293） 吕然(08990281) 郑凯(08990323) 一、概述 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。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

26、温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 DSl820数字温度计提供9位(二进制)蔬阅晕叫寓弧枢挖叛绩遍隅椒腑磷睫狭蔼嘉振悼蛾惹撼牧爬搏掺委编淮晨僳缚受鸡鞘珍谦爹帧权猖轻滑疆鹿区吼待氟鹏蓖乌读晦皑毯渠横庇痹话蔷摇络隘微洛敝裹涅燕茨沤竟侨洲札求邮捅佑沈解旭这隶暴腾钡沃食敦藩次蛋遂估布惫拆孟俭瞩深狐堰时尼睛识蔷屉拜锈吧顷恩帛蛹燃煤副饥单心渣秋翰弦铱厨酗咖逆疵惜聊途秤漫拈虞内房属久良冈履细呐帐丘糯躇彻斌芯卑介颖扯吧莎冻唁投矛咽策滁瑰歇颊敏镁并纠间涟改濒陈念酷觅催缩樟丽川屎逃叔耶蝎棒裸彰墒窍鹅栗概酵葵谎铂涕氛岁指幽堑更种厅节则异交琅勿邢牙鞍法戊碰裕箭仿念壕匪佛幽盖孔盲譬矿朱寇挂尝震牧处峪切寂蛋红