温度传感器DS18B20

DS18B20数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度。

同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。

部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。

DS18B20单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（ 1 ）采用单总线的接口方式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。

单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。

（ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高。

DS18B20 的测量范围为-55℃~+125℃；在-10~+85℃范围内，精度为±0.5℃。

（ 3 ）在使用中不需要任何外围元器件即可实现测温。

（ 4 ）多点组网功能。

多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。

（ 5 ）供电方式灵活。

DS18B20可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。

因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。

（ 6 ）测量参数可配置。

DS18B20的测量分辨率可通过程序设定9~12位。

（ 7 ）负压特性。

电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

（ 8 ）掉电保护功能。

DS18B20内部含有EEPROM，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。

DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。

二、DS18B20测温原理DS18B20 的内部测温电路框图低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，为计数器提供一频率稳定的计数脉冲。

DS18B20是一种单总线数字温度传感器，测试温度范围-55℃-125℃，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。

单总线，意味着没有时钟线，只有一根通信线。

单总线读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。

一.DS18B20温度传感器1.引脚图2.DS18B20内部结构图主要由2部分组成：64位ROM、9字节暂存器，如图所示。

(1) 64 位ROM。

它的内容是64 位序列号，它可以被看作是该DS18B20 的地址序列码，其作用是使每个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。

(2) 9字节暂存器包含：温度传感器、上限触发TH高温报警器、下限触发TL低温报警器、高速暂存器、8位CRC产生器。

3.64位ROM结构图8位CRC:是单总线系列器件的编码，DS18B20定义为28H。

48位序列号：是一个唯一的序列号。

8位系列码：由CRC产生器生产，作为ROM中的前56位编码的校验码。

4.9字节暂存器结构图以上是内部9 个字节的暂存单元（包括EEPROM）。

字节0~1 是温度存储器，用来存储转换好的温度。

字节2~3 是用户用来设置最高报警和最低报警值。

这个可以用软件来实现。

字节4 是配置寄存器，用来配置转换精度，让它工作在9~12 位。

字节5~7 保留位。

字节8 CRC校验位。

是64位ROM中的前56位编码的校验码。

由CRC发生器产生。

5.温度寄存器结构图温度寄存器由两个字节组成，分为低8位和高8位。

一共16位。

其中，第0位到第3位，存储的是温度值的小数部分。

第4位到第10位存储的是温度值的整数部分。

第11位到第15位为符号位。

全0表示是正温度，全1表示是负温度。

表格中的数值，如果相应的位为1，表示存在。

如果相应的位为0，表示不存在。

6.配置寄存器精度值：9-bit 0.5℃10-bit 0.25℃11-bit 0.125℃12-bit 0.0625℃7.温度/数据关系注意：如果温度是一个负温度，要将读到的数据减一再取反二.单总线协议1.单总线通信初始化初始化时序包括：主机发出的复位脉冲和从机发出的应答脉冲。

数字温度传感器DS18B20的原理与应用1. 概述数字温度传感器DS18B20是一种广泛应用于工业控制、计算机温控等领域的传感器。

本文将介绍DS18B20的原理和应用，并对其工作原理、特点以及应用场景进行详细阐述。

2. DS18B20的工作原理DS18B20采用了数字式温度传感器技术，其工作原理基于温度对半导体材料电阻值的变化进行测量。

具体工作原理如下：1. DS18B20内部包含一个温度传感器、位移寄存器（DS）和一个多功能I/O口。

2. 温度传感器由多个晶体管组成，当温度发生变化时，晶体管的导电能力发生变化。

3. DS18B20通过I/O口与外部控制器进行通信，并将温度数据以数字形式传输。

3. DS18B20的特点DS18B20作为一种数字温度传感器，具有许多独特的特点，包括： - 高精度：DS18B20具有高精度的温度测量能力，精确到0.5°C。

- 数字输出：DS18B20通过数字信号输出温度数据，方便与其他数字设备进行连接与通信。

- 单总线接口：DS18B20采用了单总线接口通信，可以通过一根数据线与外部控制器进行连接，简化了接线工作。

- 可编程分辨率：DS18B20的分辨率可以通过配置进行调整，可以根据具体应用需求选择不同的分辨率。

4. DS18B20的应用场景DS18B20由于其特点和功能的优势，在许多领域得到了广泛应用，包括但不限于以下场景：4.1 工业控制DS18B20可以用于工业控制系统中，用于监测和控制温度。

例如，在生产线上使用DS18B20传感器实时监测设备温度，当温度超出设定范围时，及时采取控制措施，以保证生产过程的稳定性和安全性。

4.2 计算机温控DS18B20可以作为计算机温度监测的传感器，用于检测计算机主板、CPU和其他关键部件的温度。

通过DS18B20传感器的数据，可以实时监测计算机的温度状况，并进行相应的温度调控，以提高计算机的稳定性和使用寿命。

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,电源电压范围为3。

0V至5。

5V●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（—67 ° F至257 ° F），从—10℃至+85 ° C的精度为0。

5 °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●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可以精确到0。

5°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。

单总线温度传感器DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。

它具有3引脚TO－92小体积封装形式，温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

DS18B20外形及引脚说明外形及引脚如图2所示：图2 管脚排列图在TO-92和SO-8的封装中引脚有所不同，具体差别请查阅PDF手册，在TO-92封装中引脚分配如下：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚DS18B20工作过程及时序DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。

高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。

初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。

初始时，计数器1预置的是与-55℃相对应的一个预置值。

以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。

为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。

计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增加1℃计数器所需要的计数个数。

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，电源电压范围为3.0V至5.5V●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（-67 ° F至257 ° F），从-10℃至+85 ° C的精度为0.5 °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●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可以精确到0.5°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。

51单片机DS18B20温度传感器原理及实验一、引言温度传感器是一种常用的传感器器件，它的作用是将物体的温度变化转换为电信号输出，以实现温度的监测和控制。

DS18B20是一种数字温度传感器，采用数字信号输出，具有体积小、精度高、线性度好等特点，被广泛应用于各种温度控制系统中。

本文将介绍DS18B20的工作原理及实验方法。

二、DS18B20的工作原理DS18B20是一种基于一线传输协议的数字温度传感器，其工作原理如下：1.接口电路：DS18B20具有三个引脚，分别是VDD、DQ和GND。

其中，VDD是供电引脚，DQ是数据引脚，GND是地引脚。

2.传感器原理：DS18B20内部包含一个温度传感器和一个数字转换器。

温度传感器采用热敏电阻的原理，通过测量热敏电阻的电阻值来反映物体的温度变化。

数字转换器将传感器测得的电阻值转换为数字信号输出。

三、实验流程以下是使用51单片机对DS18B20温度传感器进行实验的详细流程：1.硬件准备：-将DS18B20的VDD引脚连接到单片机的VCC引脚，DQ引脚连接到单片机的任意IO引脚，GND引脚连接到单片机的GND引脚。

-确保DS18B20的供电电压和单片机的工作电压一致。

2.初始化：-在程序中定义DS18B20的DQ引脚所对应的单片机的IO引脚。

-初始化DS18B20，即发送初始化指令给DS18B20。

3.温度转换：-发送温度转换指令给DS18B20，DS18B20开始测量温度。

-等待一定的延时，确保DS18B20完成温度转换。

4.读取温度：-发送读取温度指令给DS18B20，DS18B20将温度的原始数据发送给单片机。

-单片机通过计算将原始数据转换为温度值。

-温度值可以通过串口或LCD等方式进行显示。

5.循环实验：-以上步骤需要不断重复，以便实时监测温度的变化。

四、总结DS18B20温度传感器是一种常用的数字温度传感器，具有精度高、体积小、线性度好等特点，适用于各种温度控制系统。