新型温度传感器DS18B20高精度测温的实现

温度传感器 DS18B20使用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。

1: 技术性能描述1.1 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。

1.2 测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。

1.3 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。

1.4 工作电源: 3~5V/DC1.5 在使用中不需要任何外围元件1.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送，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1.7 内部有64为ROM，前8位是类型编码，后48位是芯片唯一的序列号，最后8位是前56位的CRC校验码。

2、DS18B20封装引脚图3、精度的选择具有9位，10位，11位，12位转换精度可以选择，四种配置的分辨率分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，出厂时以配置为12位4、温度的读取DS18B20在出厂时以配置为12位，读取温度时共读取16位，所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度，还需要判断正负。

前5个数字为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。

16位数字摆放是从低位到高位，温度的关系图如图，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

DS18B20温度传感器实现代码平台： freescale CodeWarriorMCU：MC9S12G128(汽车级芯⽚)#include "Ds18b20.h"/************************************************************* DS18B20 status initialization************************************************************/#pragma MESSAGE DISABLE C12056 //屏蔽警告INT8U Ds18b20StsInit(void){INT8U ack = DB_OK;INT16U outTime = 500;//DisableInterrupts/* 初始化状态 */BUS_DIR = HIGH;BUS = HIGH;DelayUs(8);/* 拉低BUS，延时500us */BUS = LOW;DelayUs(480);/* BUS上拉,延时15us-60us */BUS = HIGH;DelayUs(30);/* BUS设置为输⼊ */BUS_DIR = LOW;/* 等待DS18B20存在脉冲做出回应，0正常，60-240us */DelayUs(8);while(BUS){--outTime; //超时处理if(outTime == 0){ack = DB_ERR;break;}}/* 等待DS18B20恢复稳定 */DelayUs(128);/* BUS上拉 */BUS_DIR = HIGH;BUS = HIGH;DelayUs(280);//EnableInterruptsreturn (ack);}/************************************************************* Write data to ds18b20************************************************************/PRIVATE void Ds18b20WriteData(INT8U cmd){INT8U i;DisableInterruptsfor(i = 0; i < 8; i++){//BUS = LOW; //HIGH->LOW 启动写时序//Tim_Delay8Us(2);if(cmd & 0x01) //从低位开始发送数据,15us完成 {BUS = 0; //写1时序DelayUs(5);BUS = 1;}else{BUS = 0; //写0时序DelayUs(5);}DelayUs(60); //等待从器件采集数据BUS = HIGH; //拉⾼总线,起始状态DelayUs(8);cmd >>= 0x01;}EnableInterrupts}#if 1/************************************************************* Read data from ds18b20************************************************************/ PRIVATE INT8U Ds18b20ReadData(void){INT8U i;INT8U data = 0x00;BUS = HIGH;DelayUs(8);DisableInterruptsfor(i = 0; i < 8; i++){data >>= 0x01;BUS = LOW; //拉低总线，进⾏读时序操作 DelayUs(8);BUS = HIGH; //拉低总线，进⾏读时序操作 DelayUs(8);BUS_DIR = LOW; //配置为输⼊asm("nop");//Tim_Delay8Us(1);if(BUS){data |= 0x80;}DelayUs(60); //等待数据读缓存BUS_DIR = HIGH;BUS = HIGH;DelayUs(8);}EnableInterruptsreturn (data);#endifINT8U Dt = 0, Dt1 = 0;/************************************************************* Get data from ds18b20************************************************************/INT16U Ds18b20GetTemperature(void){INT16U data = CLEAR;INT8U temp[2] = {0};Dt = Ds18b20StsInit();Ds18b20WriteData(0xcc); //跳过rom命令Ds18b20WriteData(0x44); //启动温度转换Dt1 = Ds18b20StsInit();Ds18b20WriteData(0xcc); //跳过rom命令Ds18b20WriteData(0xbe); //读暂存寄存器temp[0] = Ds18b20ReadData();temp[1] = Ds18b20ReadData();data = (temp[1] << 8) | temp[0];return (data);}调试DS18B20遇到采集数据不稳定情况： 不稳定现象：每读到⼏个正常数据后会有⼏个不正常的数据 不稳定原因：因为中断在打断我数据的读写以及采集 解决办法：因为DS18B20单总线读写时对时序要求很严格，每次读写时关闭中断即可得到稳定数据。

任务三用DS1820实现温度测量*一、任务要求DS1820是美国DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，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。

本任务利用DS1820来完成温度的检测，通过单片机进行数据处理并显示温度值。

知识目标：(1) 了解DS1820的工作原理。

(2) 掌握DS1820的使用和特性。

技能目标：(1) 会单片机和DS1820的接口电路设计。

(2) 能进行DS1820温度采集、单片机数值处理和温度显示的程序设计。

二、知识链接1. DS1820简介DS1820能在现场采集温度数据，并将温度数据直接转化成串行数字信号输出给单片机处理。

(1) 独特的单线接口方式：当DS1820与微处理器连接时，仅需要一条数据线即可实现微处理器与DS1820的双向通信。

(2) 测量温度范围为 -55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±0.5℃。

(3) 电压适用范围3V～5.5V。

(4) 可编程为9位～12位A/D转换精度。

(5) 用户设定的上、下限报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。

(6) 在没有外部电源时，DS1820依然能够继续工作，此时电源由总线为高电平时DQ脚上的上拉电阻提供（寄生供电模式），此模式下，VDD脚必须接地。

(7) 同一总线上可以挂接多个DS1820，适用于构成多点温度测控系统。

2. DS1820测温原理DS1820只有3个引脚，说明如下：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端。

图4-25 DS1820内部测温电路框图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从预置数开始减法计数到0时，温度寄存器中的值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。

目录1引言 (1)2系统描述 (2)2.1系统功能 (2)2.2系统设计指标 (2)3系统的主要元件 (3)3.1单片机 (3)3.2温度传感元件 (4)3.3LCD显示屏 (6)4硬件电路 (7)4.1系统整体原理图 (7)4.2单片机晶振电路 (7)4.3温度传感器连接电路 (8)4.4LCD电路 (9)4.5报警和外部中断电路 (10)5结论 (11)温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测，可以简化硬件电路，也可以实现单线的多点分布式温度监测，而不会浪费单片机接口，提供了单片机接口的利用率。

同时提高了系统能够的抗干扰性，使系统更灵活、方便。

本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。

也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。

关键词： DS18B20，单总线，温度，单片机1引言在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。

而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。

单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。

其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。

单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。

在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。

例如：在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉，尤其是热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中的温度进行测量，并经常会对其进行控制。

传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。

近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。

目录前言 (1)正文 (1)2.1 设计目的和意义 (1)2.1.1 设计目的 (1)2.1.2 设计意义 (1)2.2 设计方法和步骤 (1)3.1 单片机最小系统设计 (2)3.1.1 电源电路 (2)3.1.2 振荡电路与复位电路 (2)3.2 DS18B20与单片机的接口电路 (3)3.3 PROTEUS仿真电路图 (3)4.1 程序流程 (3)4.1.1 主程序流程图 (4)4.1.2 各子程序流程图 (4)4.2 汇编语言程序源代码 (8)5.1 DS18B20简单介绍 (10)5.1.1 DS18B20 的性能特点如下： (11)5.1.2 DS18B20使用中的注意事项 (11)5.1.3 DS18B20内部结构 (12)5.2 DS18B20测温原理 (14)总结 (15)参考文献 (16)前言随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。

传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。

热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。

这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。

本设计选用AT89C51型单片机作为主控制器件，DS18B20作为测温传感器,通过LCD1602实现温度显示。

通过DS18B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在0℃～100℃最大线性偏差小于0.01℃。

该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。

另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。

正文2.1 设计目的和意义2.1.1 设计目的作为理工科的学生应该在学习与动手实践中提高自己的专业技能知识，通过课程设计使我进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理，掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤；通过利用MCS-51单片机，理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法；通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统，掌握protues和Wave以及各种仿真软件的使用。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口进行通信。

它广泛应用于各种温度测量场景，如室内温度监测、电子设备温度控制等。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理，包括传感器的结构、工作方式以及通信协议等方面的内容。

1. 传感器结构DS18B20由温度传感器、模数转换器、存储器和总线控制器组成。

传感器部份采用了精确的温度传感器芯片，能够在-55℃至+125℃的范围内提供高精度的温度测量。

模数转换器将传感器测得的温度值转换为数字信号，并通过总线控制器进行通信。

2. 工作方式DS18B20采用单总线接口进行通信，即数据线同时用于传输数据和提供供电。

传感器通过总线控制器向外部提供了一组命令和控制寄存器，用于配置传感器的工作模式和精度。

传感器可以工作在不同的分辨率下，从9位到12位不等，分辨率越高，精度越高，但传输速率也会变慢。

3. 通信协议DS18B20采用了一种称为1-Wire的通信协议。

在1-Wire协议中，数据传输是通过将数据位编码为时间间隔来实现的。

每一个数据位的时间间隔由总线控制器生成，并由传感器进行解析。

通信过程中，总线控制器发送复位脉冲来初始化通信，然后发送读写命令和数据位，传感器接收并解析这些信号，最后将温度值通过总线返回给控制器。

4. 数据解析传感器将测得的温度值转换为二进制码，并通过总线返回给总线控制器。

总线控制器根据传感器的分辨率将二进制码转换为实际温度值。

例如，对于12位分辨率，传感器返回的16位二进制码可以表示范围为-55℃至+125℃的温度值，分辨率为0.0625℃。

总线控制器根据这个规则将二进制码转换为实际温度值。

5. 应用场景DS18B20广泛应用于各种温度测量场景。

它可以被嵌入到电子设备中，用于监测设备的温度并进行温度控制。

此外，DS18B20还可以用于室内温度监测，如智能家居系统中的温度监测和控制。

总结：DS18B20是一种数字温度传感器，采用单总线接口进行通信。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量场景。

它采用一线数字接口，能够通过单一的数据线进行通信和供电。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理。

DS18B20传感器由三个主要部份组成：温度传感器、数字转换器和串行总线接口。

温度传感器采用了高精度的摹拟传感器，能够实时测量环境温度。

数字转换器将摹拟信号转换为数字信号，并通过串行总线接口传输给主控设备。

DS18B20传感器的工作原理如下：1. 供电：DS18B20传感器通过数据线从主控设备获取供电。

主控设备向数据线发送一个脉冲信号，传感器通过检测脉冲信号的持续时间来判断供电电压的高低。

2. 温度测量：一旦传感器接收到供电信号，它开始测量环境温度。

传感器内部的摹拟传感器将环境温度转换为电压信号。

传感器通过内部电路对电压信号进行放大和滤波处理，以确保测量结果的精确性和稳定性。

3. 数字转换：经过放大和滤波处理后，摹拟信号被传递给数字转换器。

数字转换器将摹拟信号转换为二进制码，表示当前环境的温度值。

转换后的温度值以16位的形式存储在传感器内部的寄存器中。

4. 串行通信：DS18B20传感器通过串行总线接口将温度值传输给主控设备。

传感器将温度值按照一定的通信协议通过数据线发送给主控设备。

主控设备通过解析接收到的数据，可以获取到当前环境的温度值。

DS18B20传感器具有以下特点：1. 高精度：DS18B20传感器具有高达±0.5℃的温度测量精度，可以满足大多数应用的要求。

2. 数字接口：传感器采用一线数字接口，只需要一个数据线进行通信和供电，简化了系统设计和布线。

3. 多节点连接：多个DS18B20传感器可以通过串行总线接口连接到同一个主控设备，实现多点温度测量。

4. 低功耗：传感器在待机状态下功耗极低，惟独几微瓦，适适合于电池供电的应用场景。

5. 高可靠性：传感器具有内置的温度补偿和故障检测功能，能够提高系统的可靠性和稳定性。

DS18B20的工作原理引言概述：DS18B20是一种数字温度传感器，具有精确度高、体积小、功耗低等特点，被广泛应用于各种温度测量场景。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理及其相关特点。

一、温度传感原理1.1 热敏电阻原理DS18B20采用热敏电阻作为温度传感元件。

热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，其本质是利用材料在温度变化下的电阻变化特性来测量温度。

1.2 热敏电阻的特性热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系，即温度升高时电阻值下降，温度降低时电阻值上升。

这种特性使得热敏电阻可以通过测量电阻值的变化来间接测量温度。

1.3 DS18B20的温度测量原理DS18B20通过将热敏电阻与一个精确的参考电阻进行比较，利用电阻的变化来测量温度。

通过测量电阻值的变化，DS18B20可以准确地计算出当前的温度值，并以数字信号的形式输出。

二、数字温度传感器的工作原理2.1 单总线通信DS18B20采用单总线通信方式，即通过一个引脚同时实现数据传输和电源供应。

这种通信方式简化了电路设计，提高了系统的可靠性。

2.2 温度转换过程DS18B20在进行温度转换时，会向传感器发送一个转换命令。

传感器接收到命令后，会进行温度测量，并将测量结果存储在内部寄存器中。

用户可以通过读取寄存器的方式获取温度值。

2.3 精确度和分辨率DS18B20具有高精确度和可调节的分辨率。

其精确度可以达到±0.5℃，分辨率可调节为9位、10位、11位或者12位，分别对应0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃的分辨率。

三、DS18B20的电气特性3.1 供电电压DS18B20的供电电压范围为3V至5.5V，可以适应不同的电源系统。

3.2 通信速率DS18B20的通信速率可以选择为标准速率（最高16.25kbps）或者高速速率（最高100kbps），可以根据实际需求进行设置。

3.3 工作温度范围DS18B20的工作温度范围为-55℃至+125℃，可以适应各种极端环境下的温度测量需求。

DS18B20的工作原理引言概述：DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种领域，包括气象、工业自动化、电子设备等。

本文将详细介绍DS18B20的工作原理，帮助读者更好地理解该传感器的工作机制。

一、传感器基本原理1.1 温度测量原理DS18B20通过测量温度对应的电阻值来实现温度测量。

其内部集成了一个精确的温度传感器，该传感器的电阻值与温度呈线性关系。

通过测量电阻值，可以准确地获取温度信息。

1.2 电压与温度转换DS18B20的工作电源一般为3V到5V的电压。

传感器内部的模拟电路将输入的电压转换为与温度成比例的数字信号。

这个转换过程通过一系列的电路和算法实现，确保了温度测量的准确性和稳定性。

1.3 数字信号输出DS18B20通过一条单线总线输出数字信号。

该总线采用了特殊的通信协议，使得多个传感器可以共享同一条总线。

传感器通过发送一系列特定的命令和数据，将温度信息以数字信号的形式传输给主控设备。

二、传感器内部结构2.1 温度传感器DS18B20内部集成了一个温度传感器，该传感器采用了特殊的材料和结构，使其能够对温度变化非常敏感。

传感器的输出电阻与温度成线性关系，通过测量电阻值可以准确地获取温度信息。

2.2 模拟电路DS18B20内部的模拟电路负责将输入的电压转换为与温度成比例的模拟信号。

该电路包括放大器、滤波器和比较器等组件，通过精确的电路设计和校准，确保了温度测量的准确性和稳定性。

2.3 数字电路DS18B20内部的数字电路负责将模拟信号转换为数字信号，并通过总线输出给主控设备。

该电路包括模数转换器、通信接口和控制逻辑等组件，通过特殊的通信协议实现与主控设备的数据交互和温度信息的传输。

三、传感器工作流程3.1 初始化DS18B20在开始温度测量之前需要进行初始化操作。

初始化过程包括发送复位信号、搜索传感器和读取传感器信息等步骤。

通过初始化，主控设备可以识别出连接在总线上的DS18B20传感器。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，采用单线总线接口进行通信。

它是一种低功耗的传感器，能够以高精度测量环境温度。

DS18B20传感器由三个主要部份组成：温度传感器、数字转换器和总线接口电路。

温度传感器是由特殊材料制成的，当温度变化时，它的电阻值也会发生变化。

数字转换器将传感器输出的摹拟信号转换为数字信号，以便于微处理器进行处理。

总线接口电路负责传输数据和控制信号。

DS18B20的工作原理如下：1. 初始化：在开始测量温度之前，需要对DS18B20进行初始化。

初始化过程包括发送复位信号和读取传感器的存在脉冲。

复位信号将传感器从休眠状态唤醒，并准备接收后续的指令。

2. 发送指令：通过总线接口电路，微处理器向DS18B20发送指令。

指令包括读取温度、写入配置寄存器等操作。

指令的格式是通过总线上的脉冲来表示的，脉冲的宽度和时间间隔代表不同的二进制位。

3. 温度转换：当DS18B20接收到读取温度的指令后，它会开始进行温度转换。

温度转换的过程中，传感器内部的电阻值会随着温度的变化而变化。

DS18B20将测量到的电阻值转换为相应的数字信号，并将结果存储在内部的寄存器中。

4. 数据读取：微处理器通过总线接口电路读取DS18B20内部寄存器中存储的温度数据。

数据的格式是以二进制形式表示的，通常是16位或者12位的精度。

微处理器可以根据需要对数据进行进一步的处理，例如转换为摄氏度或者华氏度。

5. 循环测量：DS18B20可以通过配置寄存器来设置测量的精度和采样频率。

一旦设置完成，传感器将自动周期性地进行温度测量，并将测量结果存储在内部的寄存器中。

微处理器可以根据需要定期读取这些测量结果。

DS18B20传感器具有以下特点：1. 高精度：DS18B20传感器具有高达±0.5℃的温度测量精度，适合于对温度要求较高的应用场景。

2. 单线总线接口：DS18B20传感器采用单线总线接口进行通信，减少了连接线的数量，简化了电路设计。

1.DS18B20的工作原理●①DS18B20数字温度传感器概述●DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。

因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

DS18B20产品的特点●只要求一个端口即可实现通信。

●在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

●实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

●测量温度范围在－55.C到＋125.C之间。

●数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

●内部有温度上、下限告警设置。

序号名称引脚功能描述1 GND 地信号2 DQ 数字输入输出引脚,开漏单总线接口引脚,当使用寄生电源时,可向电源提供电源3 VDD 可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,该引脚必须接地表3-2DS18B20详细引脚功能描述②DS18B20的内部结构DS18B20的内部框图下图所示，DS18B20 的内部有64 位的ROM 单元，和9 字节的暂存器单元。

64位ROM存储器件独一无二的序列号。

暂存器包含两字节（0和1字节）的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。

暂存器还提供一字节的上线警报触发（T H）和下线警报触发（TL）寄存器（2和3字节），和一字节的配置寄存器（4字节），使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。

暂存器的5、6和7字节器件内部保留使用。

第八字节含有循环冗余码（CRC ）。

使用寄生电源时，DS18B20不需额外的供电电源；当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过DQ引脚提供；高电平总线信号同时也向内部电容CPP充电，CPP在总线低电平时为器件供电。

（字节5~8 就不用看了）。

图为暂存器A.温度寄存器（0和1字节）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。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，它基于一种称为“单总线”的通信协议来与微控制器进行通信。

DS18B20能够以高精度和高分辨率测量环境温度，并通过数字信号输出温度值。

DS18B20的工作原理如下：1. 温度传感器：DS18B20采用了一个精确的温度传感器，该传感器基于温度对半导体材料的电气特性的影响进行测量。

传感器内部包含一个电阻，其电阻值会随温度的变化而变化。

2. 单总线通信：DS18B20使用单总线通信协议与微控制器进行通信。

单总线是一种串行通信协议，只需要使用一个引脚即可实现数据传输。

DS18B20通过该引脚接收来自微控制器的指令，并将温度数据以数字信号的形式发送回微控制器。

3. ROM存储器：DS18B20内部包含一个唯一的64位ROM存储器，用于存储传感器的唯一标识符和其他相关信息。

这个唯一标识符可以用于区分多个DS18B20传感器。

4. 温度转换：DS18B20的温度转换过程分为三个步骤：启动转换、温度转换和读取温度。

首先，微控制器向DS18B20发送启动转换的指令。

然后，DS18B20开始测量环境温度，并将其转换为数字信号。

最后，微控制器通过单总线通信协议从DS18B20读取温度值。

5. 分辨率和精度：DS18B20具有可调节的分辨率和精度。

它可以以9位、10位、11位或12位的分辨率输出温度值，分别对应0.5°C、0.25°C、0.125°C和0.0625°C的精度。

通过调整分辨率，可以根据应用需求平衡精度和响应时间。

6. 供电和引脚：DS18B20可以通过单总线引脚从微控制器获得供电，也可以通过外部电源供电。

除了单总线引脚，DS18B20还包含用于供电和地线连接的引脚。

总结：DS18B20是一种数字温度传感器，通过单总线通信协议与微控制器进行通信。

它利用温度对半导体材料的电气特性的影响进行测量，具有高精度和高分辨率。

ds18b20温度传感器工作原理DS18B20温度传感器工作原理。

DS18B20温度传感器是一种数字式温度传感器，它具有高精度、数字输出、可编程分辨率和多路传感器等特点，因此在许多领域得到了广泛的应用。

那么，DS18B20温度传感器是如何工作的呢？接下来我们将详细介绍其工作原理。

首先，DS18B20温度传感器采用了数字信号输出，它内部集成了温度传感器和A/D转换器，并且具有唯一的64位ROM编码。

在工作时，DS18B20通过单总线接口与主控器相连，主控器向DS18B20发送指令，DS18B20将温度数据以数字信号的形式传输给主控器。

其次，DS18B20温度传感器采用了单总线通信协议，这意味着在同一总线上可以连接多个DS18B20传感器，每个传感器都有唯一的64位ROM编码，主控器可以通过ROM编码来识别和操作不同的传感器。

这种多路传感器的设计可以方便地实现对多个温度传感器的监测和控制。

此外，DS18B20温度传感器采用了数字式温度转换技术，它可以实现9至12位的可编程分辨率，因此可以满足不同应用对温度测量精度的要求。

在温度转换过程中，DS18B20会自动对温度进行采样和转换，并将转换后的数字信号传输给主控器，主控器可以通过计算和处理这些数字信号来获取温度值。

最后，DS18B20温度传感器内部集成了温度传感器和A/D转换器，温度传感器可以实时监测环境温度，并将温度转换为电压信号，A/D转换器将电压信号转换为数字信号输出。

这种集成设计可以减少外部元器件的使用，降低系统成本，提高系统稳定性和可靠性。

总的来说，DS18B20温度传感器通过数字信号输出、单总线通信、数字式温度转换和内部集成等技术实现了高精度、可编程分辨率和多路传感器的特点，其工作原理简单而有效，使其在各种温度测量和控制应用中得到了广泛的应用。

希望通过本文的介绍，能够让大家更加深入地了解DS18B20温度传感器的工作原理。

DS18B20数字温度传感器应用详解电路图参考图:在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。

另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。

因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。

新的"一线器件"DS18B20体积更小、适用电压更宽、更经济。

美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。

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。

一线总线独特而且经济的特点，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。

现在，新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。

使你可以充分发挥“一线总线”的优点。

目前DS18B20批量采购价格仅10元左右。

DS18B20、DS1822 "一线总线"数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持"一线总线"接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。

DS1822的精度较差为±2°C。

现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。

适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。

与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，它采用单总线接口进行通信，并使用独特的1-Wire协议进行数据传输。

DS18B20的工作原理可以简单概括为温度测量和数据传输两个主要过程。

1. 温度测量过程：DS18B20内部集成为了一个温度传感器，它通过测量半导体材料的电阻值来获取环境温度。

在工作时，DS18B20会将电源电压应用到传感器上，并通过内部电路将传感器的电阻值转换为数字信号。

具体的温度测量过程如下：1.1 上电初始化：当DS18B20接收到电源电压时，它会进行一系列的初始化操作，包括复位传感器、读取存储在ROM中的惟一地址等。

1.2 温度转换：DS18B20内部的温度传感器会将环境温度转换为电阻值。

这个转换过程是通过将电源电压应用到传感器上，然后测量传感器两端的电压来实现的。

传感器的电阻值与环境温度之间存在一种特定的关系，DS18B20会根据这个关系将电阻值转换为温度值。

1.3 数字信号输出：经过温度转换后，DS18B20会将测量到的温度值以数字信号的形式输出。

它使用独特的1-Wire协议将温度数据传输到控制器或者其他外部设备。

2. 数据传输过程：DS18B20使用1-Wire协议进行数据传输，这种协议只需要一个数据线来实现通信。

数据传输过程如下：2.1 主设备发送指令：主设备（通常是控制器）向DS18B20发送指令，指令可以是温度转换命令、读取温度值命令等。

2.2 DS18B20接收指令：DS18B20接收到主设备发送的指令后，会进行相应的处理。

例如，如果是温度转换命令，DS18B20会启动温度转换过程。

2.3 DS18B20发送应答信号：DS18B20在接收到指令后，会向主设备发送一个应答信号，表示已经准备好进行数据传输。

2.4 DS18B20发送数据：DS18B20会将温度数据以1-Wire协议的格式发送给主设备。

数据传输过程中，DS18B20会按照一定的时序将数据位发送给主设备。

数字温度传感器DS18B20摘要DS-18B20 数字温度传感器具有耐磨耐碰，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。

应用范围广泛，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和汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。

一、引脚图DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）二、DS18B20的主要特性1.1、电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电1.2、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1.3、多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温1.4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件1.5、温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃1.6、可编程的分辨率为9～12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1.7、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1.8、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1.9、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。

三、DS18B20的外形和内部结构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。

DS18B20内部结构图四、DS18B20工作原理DS18B20的温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。

DS18B20测温原理如图3所示。

传感器原理及工程应用DS18B20是美国DALLAS公司的新一代单总线数字温度传感器，其单总线是将地址线、数据线、控制线合三为一根信号线，实现了一信号线上进行双向数据传输，最大限度使通讯线数量减到最少，使系统构成更趋于简单化。

该系统是以PC机为上位主机，以单片机为核心的数据采集为下位机，单片机只需一根端口线就能与多个DS18B20串接和通讯，单片机通过串行口跟PC机连在一起，构成三位一体的主从分布式控制系统。

该系统具有温度检测、显示、打印和故障自检等多种功能。

一、1DS18B20简介（1）独特的单线接口方式：DS18B20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。

（2）在使用中不需要任何外围元件。

（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~?+5.5 V。

（4）测温范围：-55 ~+125 ℃。

固有测温分辨率为0.5 ℃。

（5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式。

（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。

（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。

（8）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。

2DS18B20的内部结构DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图如图1所示。

(1) 64 b闪速ROM的结构如下：开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。

(2) 非易市失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入用户报警上下限。

(3) 高速暂存存储器DS18B20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E?2RAM。

后者用于存储TH，TL值。

数据先写入RAM，经校验后再传给E?2RAM。

而配置寄存器为高速暂存器中的第5个字节，他的内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。

DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，具有高精度和数字输出的特点。

它采用1-Wire总线通信协议，可以方便地与微控制器进行通信。

本文将介绍DS18B20的工作原理，以帮助读者更好地理解这种传感器的工作方式。

一、DS18B20的基本结构1.1 DS18B20传感器由温度传感器、存储器和控制逻辑电路组成。

1.2 温度传感器部分采用模拟式温度传感器，能够将温度转换为电压信号。

1.3 存储器部分用于存储传感器的唯一标识号和温度数据。

二、DS18B20的工作原理2.1 当微控制器发送读取温度的命令时，DS18B20开始工作。

2.2 DS18B20将传感器测得的温度数据转换为数字信号，并通过1-Wire总线发送给微控制器。

2.3 微控制器接收到温度数据后，可以进行进一步的处理和显示。

三、DS18B20的精度和分辨率3.1 DS18B20具有高精度，温度测量精度可达±0.5°C。

3.2 DS18B20的分辨率可通过配置寄存器进行设置，最高可达12位。

3.3 高分辨率可以提供更精确的温度测量结果，但也会增加通信的时间。

四、DS18B20的应用领域4.1 DS18B20广泛应用于工业控制、电子设备和家用电器等领域。

4.2 在温度监控系统中，DS18B20可以实现对环境温度的实时监测和控制。

4.3 DS18B20还可以用于温度补偿、温度校准和温度报警功能。

五、DS18B20的优势和劣势5.1 DS18B20具有数字输出、高精度和简单的通信方式等优点。

5.2 DS18B20的缺点是对温度测量环境的要求较高，需要精确的供电和通信线路。

5.3 尽管存在一些局限性，但DS18B20仍然是一种性能稳定、可靠性高的温度传感器。

总结：DS18B20是一种高精度、数字输出的温度传感器，采用1-Wire总线通信协议。

通过本文的介绍，读者可以更好地了解DS18B20的工作原理和应用领域，为实际应用提供参考。