DSB溫傳感器原理

會(huì)計(jì)學(xué)1DSB溫傳感器原理普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界一.DS18B20簡(jiǎn)介

DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式。主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。第1頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界二.DS18B20的特點(diǎn)1、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電2、獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。3、DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。5、溫范圍－55℃～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃6、可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。7、在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。8、測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以"一根總線"串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。9、負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。第2頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界三.DS18B20實(shí)物圖第3頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界四.DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第4頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界(1)64位(激)光刻只讀存儲(chǔ)器光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號(hào)。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。第5頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界(2)DS18B20溫度轉(zhuǎn)換規(guī)則DS18B20的核心功能是它可以直接讀出數(shù)字的溫度數(shù)值。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，分別以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量遞增。在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為12位。

DS18B20啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài),當(dāng)需要執(zhí)行溫度測(cè)量和AD轉(zhuǎn)換時(shí)，總線控制器必須發(fā)出[44h]命令。轉(zhuǎn)換完以后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。第6頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在DS18B20的兩個(gè)8位的RAM中，高字節(jié)的前5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為‘0’，只要將測(cè)到的數(shù)值乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為‘1’，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘以0.0625即可得到實(shí)際溫度。第7頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界第8頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界(3)DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高度的暫存器RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPROM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。(4)配置寄存器存儲(chǔ)器的第4位為配置寄存器，其組織見(jiàn)圖8，用戶可按表3所示設(shè)置R0和R1位來(lái)設(shè)定DS18B20的精度。上電默認(rèn)設(shè)置：R0=1、R1=1(12位精度)。注意：精度和轉(zhuǎn)換時(shí)間之間有直接的關(guān)系。暫存器的位7和位0-4被器件保留，禁止寫(xiě)入。第9頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界第10頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界五.DS18B20的ROM指令表第11頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界六.DS18B20的RAM指令表第12頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界七.DS18B20初始化(1).數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。(2).延時(shí)480微妙（該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480到960微妙）。(3).數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。(4).延時(shí)等待80微妙。如果初始化成功則在15到60微妙時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”.根據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)判斷。(5).若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（3）步的時(shí)間算起）最少要480微妙。第13頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界八.DS18B20讀時(shí)序(1).將數(shù)據(jù)線拉低“0”。(2).延時(shí)4微妙。(3).將數(shù)據(jù)線拉高“1”,釋放總線準(zhǔn)備讀數(shù)據(jù)。(4).延時(shí)10微妙。(5).讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(6).延時(shí)45微妙。(7).重復(fù)1～7步驟，直到讀完一個(gè)字節(jié)。第14頁(yè)/共16頁(yè)普中STM32開(kāi)發(fā)板帶您進(jìn)入ARM世界九.DS18B20寫(xiě)時(shí)序(1).數(shù)據(jù)線先置低電平“0”