ds18b20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善型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度而且可根据实际要求经过简略的编程实现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，温度变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、传输距离、分辩率等方面较DS1820有了很大的改善，给用户带来了更方便的运用和更令人满意的作用。

DS18B20的主要特性

　　1）适应电压范围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）支持多点组网功用，多个DS18B20能够并联在唯—的三线上，实现组网多点测温。

　　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）测温范围－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℃，可实现高精度测温。

　　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，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。

　　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遵循单总线协议，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个过程。

ds18b20作业原理介绍

　　DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是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明显改动，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，此时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过程中的非线性，其输出用于批改计数器1的预置值。

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明显改动，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，进而完结温度丈量。

　　计数门的敞开时刻由高温度系数振动器来决定，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，此时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过程中的非线性，其输出用于批改减法计数器的预置值，只要计数门仍未封闭就重复上述过程，直至温度寄存器值达到被测温度值，这便是DS18B20的测温原理。

　　另外，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。