数字温度传感器DS18B20应用实例
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数字温度传感器DS18B20及其应用数字化技术推动了信息化的革命在传感器的器件结构上采用数字化技术,使信息的采集变得更加方便。
例如,对于温度信号采集系统,传统的模拟温度传感器多为铂电阻、铜电阻等。
每一个传感器的传输线至少有两根导线,带补偿接法需要三根导线。
如果对50路温度信号进行检测,就需要100根或150根导线接到采集端口,然后还要经过电桥电路、信号放大、通道选择、A/D转换等,才能将温度信号变成数字信号供计算机处理。
DS18B20是美国DALLAS公司生产的新型单总线数字温度传感器,如图1所示。
DS18B20采用3脚(或8脚)封装,从图1中看到,从DS18B20读出或写人数据仅需要一根I/O口线。
并且以串行通信的方式与微控制器进行数据通信。
该器件将半导体温敏器件、A/D 转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上,传感器直接输出的就是温度信号数字值。
信号传输采用两芯(或三芯)电缆构成的单总线结构。
一条单总线电缆上可以挂接若干个数字温度传感器,每个传感器有一个唯一的地址编码。
微控制器通过对器件的寻址,就可以读取某一个传感器的温度值,从而简化了信号采集系统的电路结构。
采集端口的连接线减少了50倍,既节省了造价,又给现场施工带来极大的方便。
DS18B20是实现单总线测控网络的关键器件,主要包括:寄生电源、温度传感器、64位激光ROM 和单总线接口、存放中间数据的高速暂存器RAM、用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器、存储与控制逻辑、8位循环冗余校验码(CRC)发生器等七部分。
DS18B20内部存储器由ROM、RAM和E2ROM组成,其中,ROM 由64位二进制数字组成,共分为8个字节,字节0的内容是该产品的厂家代号28H,字节1~字节6的内容是48位器件序列号,字节7是ROM前56位的CRC校验码。
由于64位ROM 码具有唯一性,在使用时作为该器件的地址,通过读ROM命令可以将它读出来。
第11章使用DS18B20温度传感器测温11.1 概述现实生产生活中,小到测量体温的温度计,大到航天飞机的温控系统,处处都离不开温度测量。
工业生产中的三大指标(流量、压力、温度)之一就是温度,温度测量可以说是无处不在,遍布了我们生活生产的方方面面。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司生产的数字化温度传感器,它与以往模拟量温度传感器不同,数字化是其一大特点,它能将被测环境温度直接转化为数字量,并以串行数据流的形式传输给单片机等微处理器去处理。
DS18B20温度传感器的另一个主要特点是它是单总线的,即它与单片机等微处理器连接时,只需占用一个I/O管脚,并且不再需要其它任何外部元器件,这大大简化了它与但单片机之间的接口电路。
11.2 DS18B20温度传感器介绍目前,使用最普遍的DS18B20温度传感器是三脚TO-92直插式封装这一种,这种封装的DS18B20实物如图11-1所示。
可以看到它体积很小,只有三只管脚,外形与一般的三极管极其相似。
图11-2是其三脚TO-92直插式封装图,表11-1列出了DS18B20各个引脚的定义。
如图11-1 如图11-2表11-1 DS18B20引脚定义。
1、DS18B20温度传感器特性简介◆独特的单总线(一条线)接口,与微处理器通信只需一个I/O管脚,且硬件连接无需其它外部元件;◆测量结果直接输出数字量,可直接与微处理器通信;◆供电电压范围3.0V~5.5V;在寄生电源方式下可有数据线供电;◆测温范围-55℃~+125℃;在-10℃~+85℃范围内,测量精度可达±0.5℃;◆可编程的9~12位测温分辨率,对应的可分辨温度值分别为0.5℃,0.25℃,0.125℃,0.0625℃;12位分辨率时的温度测量转换最长时间(上限)只有750ms;◆每一片DS18B20都有自己独一无二的芯片号码;多片DS18B20可以并联在一条数据总线上实现不同地点的多点组网;◆应用范围包括温度调控,工业现场测温,消费类产品,温度计及热敏系统等。
智能温度传感器Dsl8b20在多路测温中的应用徐文进,(厦门大学自动化系张阿卜福建厦门361005)摘要:给出了总线上挂有多个Dsl8b20的巡回测温的C51编程实现。
通用性好,特别适合用在大范围环境温度检测场合,数据准确、可靠。
最后给出笔者参与的一个应用项目。
关键词:温度传感器;Dsl8b20;单总线;多点测温中图分类号:TP368.1文献标识码:B文章编号:1004—373x(2004)22一003一02ApplicationofIntelligentThemometerDsl8b20inMultipleTemperatureMeasurementXUWenjin,ZHANGAbu(DepartmentofAutomation.XiamenUniversity.Xiamen,361005.China)Abstract:TheprogramimplementedwithC51pragramminglanguageispresented.inthispaper.Itcanbeappliedtomanyfieldsespeciallyinthelarge—scaleenvironnlentaltemperaturemeasurement.It’saccurateandreliable.Finally,aprac“caIapplicationdevelopedbyauthorisgiven.Keywords:themometer;Dsl8b20;sin91eBus;multipletemperataremeasurement单总线芯片可以使得硬件结构非常简单,特别适合应用在对于距离远、节点分布多的场合,如粮仓温度检测,大棚温室温度监控等。
本文给出的设计通用性好,可以方便地移植到其他应用场合。
1Dsl8b20编程简介每一片单总线芯片内部都有一个全球惟一的64b编码,在多路测温时就是通过匹配每个芯片的ROM编码(ID),来搜寻该路的温度。