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智能在線式*溫度傳感器DS18B20的原理與應用

2011年03月28日 09:42:40人氣:4007來源:上海滬躍電氣科技有限公司

 ?。?)在線式**的單線接口方式:DS18B20與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。(2)在使用中不需要任何外圍元件。(3)可用數據線供電,電壓范圍:3.0'5.5V。(4)測溫范圍:-55'125℃。固有測溫分辨率為0.5℃。(5)通過編程可實現9'12位的數字讀數方式。(6)用戶可自設定非易失性的報警上下限值。(7)支持多點組網功能,多個DS18B20可以并聯在惟一的三線上,實現多點測溫。(8)負壓特性,電源極性接反時,溫度計不會因發熱而燒毀,但不能正常工作。
  
  在線式*的內部結構
  
 ?。?)64b閃速ROM的結構如下:開始8位是產品類型的編號,接著是每個器件的惟一的序號,共有48位,zui后8位是前56位的CRC校驗碼,這也是多個DS18B20在線式*可以采用一線進行通信的原因。(2)非易市失性溫度報警觸發器TH和TL,可通過軟件寫入用戶報警上下限。(3)高速暫存存儲器
  
  DS18B20在線式*的內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2RAM。后者用于存儲TH,TL值。數據先寫入RAM,經校驗后再傳給E2RAM。而配置寄存器為高速暫存器中的第5個字節,他的內容用于確定溫度值的數字轉換分辨率,DS18B20工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉換為相應精度的數值。該字節各位的定義如下:
  
  低5位一直都是1,TM是測試模式位,用于設置DS18B20在線式*在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設置為0,用戶不要去改動,R1和R0決定溫度轉換的精度位數,即是來設置分辨率,如表1所示(DS18B20出廠時被設置為12位)。
  
  設定的分辨率越高,所需要的溫度數據轉換時間就越長。因此,在線式*在實際應用中要在分辨率和轉換時間權衡考慮。
  
  高速暫存存儲器除了配置寄存器外,還有其他8個字節組成,其分配如下所示。其中溫度信息(第1,2字節)、TH和TL值第3,4字節、第6~8字節未用,表現為全邏輯1;第9字節讀出的是前面所有8個字節的CRC碼,可用來保證通信正確。
  
  當DS18B20接收到溫度轉換命令后,開始啟動轉換。轉換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第1,2字節。單片機可通過單線接口讀到該數據,讀取時低位在前,高位在后,數據格式以00625℃/LSB形式表示。溫度值格式如下:
  
  對應的溫度計算:當符號位S=0時,直接將二進制位轉換為十進制;當S=1時,先將補碼變換為原碼,再計算十進制值。表2是對應的一部分溫度值。
  
  DS18B20在線式*完成溫度轉換后,就把測得的溫度值與TH,TL作比較,若T>TH或T<TL,則將該器件內的告警標志置位,并對主機發出的告警搜索命令作出響應。因此,可用多只DS18B20同時測量溫度并進行告警搜索。
關鍵詞:處理器單片機

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