温度传感器DS18B20中文资料 .pdf

DS18B20是一款数字温度传感器，其特点是采用一线制接口与主机进行通信。一线接口大大简化了电路设计，使得DS18B20可以被用在单片机等嵌入式系统中，用于实时监测温度。DS18B20的温度测量范围为-55℃至+125℃，分辨率为0.5℃，精度在-10℃至+85℃之间可达±0.5℃。 DS18B20传感器具有三个引脚，分别是VCC（电源）、DQ（数据线）、GND（地线）。在使用DS18B20时，必须将数据线DQ通过上拉电阻连接到电源，以确保在不进行通信时，数据线保持高电平状态。 DS18B20内部包含64位的ROM单元，这个ROM单元存储着该传感器的唯一序列号，这是用于多点温度测量和区分不同DS18B20传感器的标识。此外，DS18B20还有一个9字节的暂存器，用于存储温度数据、报警阈值设置和设备的配置信息。 暂存器中的字节0和字节1用于存储最后的温度转换结果。温度值的转换采用16位二进制补码格式，其中字节1包含温度值的低八位，字节0包含温度值的高八位。通过将这两个字节的值进行整合处理后乘以0.0625（即1/16），可以得到实际的温度值。 当温度值为负数时，需要对读取的二进制数据进行处理才能得到其十进制值。负数的判断依据是二进制数据的符号位，即最高位的符号位。如果符号位是1，那么该温度值为负数。转换成十进制时，需要对二进制数取反然后加1，再乘以0.0625即可得到其对应的十进制温度值。 若需要获得带有小数点的温度值，则需要将0.0625这个比例系数与10的n次方相乘，n的值决定了小数点后保留的位数。例如，若要得到一位小数点的温度值，则乘以10；两位小数点，则乘以100。通过这种方式，可以获得更为精确的温度测量值。 在数据手册中，还会提到如何设置DS18B20的报警阈值。DS18B20的暂存器字节2和字节3就是用于这个目的的。用户可以将自己设定的最高温度报警值和最低温度报警值写入这两个字节中。 DS18B20的转换精度可以通过配置暂存器字节4来设定。该字节允许用户选择温度转换的精度为9位、10位、11位或12位。精度越高，温度转换所需时间就越长。 需要注意的是，由于DS18B20的通信协议较为特殊，它要求在每次数据传输前必须先发送复位脉冲信号，并且在数据传输过程中，主机和从机之间的时序必须严格按照协议规定来执行。这与传统的模拟温度传感器相比，对通信的控制提出了更高的要求。不过，DS18B20也提供了诸如“跳过ROM”和“匹配ROM”等指令，方便在多点通信环境下快速选择和操作特定的传感器。 DS18B20广泛应用于需要精确温度测量的各种场合，例如在汽车电子、消费类电子产品、温控设备、工业设备等领域。其数字信号输出直接可用，无需进行AD转换，这大大提高了温度信号处理的可靠性，同时减少了噪声干扰的可能性。 总结来说，DS18B20是一款高集成度、高性能的温度传感器，其数字化的一线通信方式为嵌入式系统设计提供了一种方便可靠的温度检测解决方案。通过合理的编程和通信协议的应用，可以实现对DS18B20温度传感器的精准控制和数据读取，从而实现复杂的温度监测功能。