DS18B20中文资料(有时序图).doc

### DS18B20温度传感器深度解析 DS18B20温度传感器是由DALLAS（达拉斯）公司生产的一款高性能、高可靠性的温度传感器，适用于需要精确测量温度的各种场合。这款传感器以其超小体积、低硬件成本、强大的抗干扰能力以及高精度等特性，成为电子爱好者和专业开发人员在单片机技术和温度相关产品开发中的首选。下面将深入探讨DS18B20的主要特征、工作原理、芯片封装结构以及具体的应用流程。 #### 主要特征 DS18B20具备以下显著特点： 1. **全数字温度转换及输出**：DS18B20能够直接将温度转换为数字信号输出，无需额外的模数转换器，简化了电路设计，增强了系统的稳定性。 2. **先进的单总线数据通信**：采用单总线技术，只需一根数据线即可完成所有数据的读写操作，大大降低了硬件复杂度和成本。 3. **最高12位分辨率**：提供高达12位的温度分辨率，精度可达±0.5摄氏度，满足高精度温度测量需求。 4. **快速响应时间**：在12位分辨率下，最大工作周期仅为750毫秒，快速响应，适合实时监测。 5. **可选择寄生工作方式**：支持寄生电源模式，无需外部供电，可直接从数据线上获取所需电力。 6. **检测温度范围宽广**：可检测温度范围为–55°C至+125°C，覆盖了绝大多数应用场景。 7. **内置EEPROM**：带有64位光刻ROM，内含产品序列号，便于多机挂接，且支持限温报警功能。 8. **封装形式多样**：提供多种封装形式，适用于不同的硬件环境。 #### 芯片封装结构与引脚功能 DS18B20通常采用标准四引脚封装： - GND：电压地，连接电路的地线。 - DQ：单数据总线，负责数据的输入和输出。 - VDD：电源电压，供电端口。 - NC：空引脚，未定义功能，用于封装平衡。 #### 工作原理及应用 DS18B20的工作流程分为温度检测和数据处理两大部分。它内部集成了ROM、RAM和EEPROM三种存储器资源，用于存储ID编码、暂存数据和长期保存数据。 - **ROM（只读存储器）**：存储64位的唯一ID编码，包括8位的系列编码（DS18B20的编码为19H）、48位的序列号和8位的CRC校验码。 - **RAM（随机访问存储器）**：9个字节的RAM用于内部计算和数据存取，包括温度数据、EEPROM镜像、计数寄存器和CRC校验。 - **EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）**：用于存储上下限温度报警值和校验数据，即使断电也能够保持数据不变。 #### 控制器对18B20的操作流程 1. **复位**：控制器需向DS18B20发送复位信号，即至少480微秒的低电平，18B20收到后将在15~60微秒后回应一个存在脉冲。 2. **存在脉冲接收**：控制器应将数据总线拉高以接收存在脉冲，确认通信正常。 3. **发送ROM指令**：根据需要选择ROM指令，如读取ROM数据、匹配特定芯片等，实现对单总线上多个器件的识别和操作。 4. **发送存储器操作指令**：随后发送存储器操作指令，如写入/读取RAM数据、温度转换等，以控制DS18B20执行相应任务。 5. **执行或数据读写**：依据指令执行相应的操作，如温度转换后等待结果，或读写数据。 DS18B20的这些特性和工作流程使其在温度监测领域展现出巨大的应用潜力，不仅适用于家庭自动化、智能建筑，还能广泛应用于工业自动化、医疗设备等多个领域，是现代物联网技术中不可或缺的重要组件之一。