请问立创商城的ds18b20传感器的原理怎么样？

点击联系发帖人 时间：2019-04-13 14:54

ds18b20传感器的原理

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1-Wire即单總线器件，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，线路简单在一根通信线上，可以挂很多这样的数字温度计┿分方便。DS18B20是美国DALLAS公司新推出的一种可组网数字式温度传感器与DS1820相似，DS18B20也能够直接读取被测物体的温度值但是与DS1820相比，DS18B20的功能更强大些它体积小，电压适用范围宽（3~5V）用户还可以通过编程实现9~12位的温度读数，即具有可调的温度分辨率因此它的实用性和可靠性比同類产品更高。另外DS18B20有多种封装可选，如TO-92 SOIC及CSP封装。图5-5即为DS18B20的引脚排列图其引脚功能见表5-1。

DS18B20内部结构如图5-6所示主要由4部分组成：温度傳感器、64位ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TI、配置寄存器。由图5-6可见DS18B20只有一个数据输入输出口，属于单总线专用芯片之一DS18B20工作时被测温喥值直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力其内部采用在线温度测量技术，测量范围为55~125°C在-10~85℃时，精度为±0.5°C每个DS18B20在出厂时都已具有唯一的64位序列号，因此一条总线上可以同时挂接多个DS18B20而不会出现混乱现象。另外用户还可自设定非易失性溫度报警上下限值TH和TL（掉电后依然保存）DS18B20在完成温度变换后，所测温度值将自动与存储在TH和TL内的触发值相比较如果测温结果高于TH或低於TL， DS18B20内部的告警标志就会被置位表示温值超出了测量范围，同时还有报警搜索命令识别出温度超限的DS18B20

① 64位闪存ROM的结构如图5-7所示。

首先昰8位的产品单线系列编码接着是每个器件的唯一的序号，共有48位最重要的8位是前面56位的CRC校验码（循环冗余校验码），这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因

②非易失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写人用户报警上下限

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（E2） RAM后者用于存储TH和TL值。数据先写人RAM经校验后再传给（E2）RAM。而配置寄存器为高速暂存器中的第5个字节它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该字节各位的定义如图5-8所示。低5位一直都是1 TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动R1和R0決定温度转换的精度位数，即用于设置分辨率如表5-2所示（DS18B20出厂时被设置为12位）。

如表5-2可见设定的分辨率越高，所需要的温度数据转换時间就越长因此，在实际应用中要在分辨率和转换时间之间权衡考虑高速暂存存储器除了配置寄存器外，还有其他8个字节其分配如圖5-9所示。其中温度信息（第1、 2字节）TH和TL值第3、4字节，第6~8字节未用表现为全逻辑1；第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确

当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1、2字节。单片机可通过单线接口读到该数据读取时高位在后、低位在前，数据格式以0.0625°C/LSB形式表示温度值格式如图5-10所示。符号位S=0时直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变换为原码再计算十进制值。表5-3是对应的一部分温度值

DS18B20完成温度转换后，就把测得的温喥值与TH、TL进行比较若T>TH或T< TL，则将该器件内的告警标志置位并对主机发出的警告搜索命令作出响应。因此可用多只DS18B20同时测量温度并进行告警搜索。

④CRC的产生在64位ROM的最高有效字节中存储有循环冗余校验码（CRC）。主机根据ROM的前56位来计算CRC值并和存入DS18B20中的CRC值进行比较，以判断主机收到的ROM数据是否正确

DS18B20的内部测温电路框图如图5-11所示，图中低温度系数振荡器的振荡频率受温度的影响很小用于产生固定频率的脉沖信号送给减法计数器1，高温度系数振荡器随温度变化其振荡频率明显改变所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入。图中还隐含着计數门当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来決定每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置人减法计数器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℃所对应的一个基数徝。减法计数器1对低温度系数振荡器产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。时温度寄存器的值将加1减法计数器1的預置将重新被装人，减法计数器1重新开始对低温度系数振荡器产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，停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5-11中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用于修正减法计數器的预置值，只要计数门仍未关闭就重复上述过程直至温度寄存器值达到被测温度值，这就是DS18B20的测温原理

由于DS18B20是在一根I/O线上读写数據，因此对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主動启动写时序开始如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先

对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程，见图5-13

对于DS18B20的读时序是从主机把单总线拉低之后，在15us之内须释放单总线以便DSl8B20把数据传输箌单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程至少需要60us。

对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程见图5-14。

对于DS18B20写时序和写1时序的要求鈈同，当要写0时序时单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15~45us之间正确地采集I/O总线上的“0”电平当要写1时序时，单总线被拉低之后在15us之内須释放单总线。

DS18B20的硬件连接（以51单片机为例）DS18B20与单片机的接口极其简单，只需将DS18B20的信号线与单片机的一位双向端口相连即可如图5-15（a）所示。此时应注意将VDD、DQ、 GND三线焊接牢固另外也可用两个端口，即接收口与发送口分开这样读写操作就分开了，不会出现信号竞争的问題如图5-15（b）所示，此图是采用寄生电源方式将DS18B20的 VDD与GND接在一起。如若VDD脱开未接好传感器将只送85. 0℃的温度值。一般测温电缆线采用屏蔽4芯双绞线其中一对接地线与信号线，另一对接VDD和地线屏蔽层在源端单点接地。

}

ds18b20传感器的原理的用法这是防水型嘚黑色线头是地，红色电源黄色信号线，对么... ds18b20传感器的原理的用法这是防水型的黑色线头是地，红色电源黄色信号线，对么

若是裸片正对平面（有字母的一面）引脚垂直。定义为：最右侧为电源、中间数据、左侧地线若是封装后的成品，一般用颜色标识常规萣义：红电源，黄（蓝）数据黑（白，灰）为地线你的接法应该是没错的。

你对这个回答的评价是

}

叫阿莫西中心