DS18B20温度传感器资料

  DS18B20  单线温度传感器
一.特征:
独特的单线接口,只需 1 个接口引脚即可通信
每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上
多点能力使分布式温度检测应用得以简化
不需要外部部件
可以从数据线供电电源电压范围为3。0V至5.5V
测量范围从—55 ° C 至+125 ° C(—67 ° F至257 ° F),从-10至+85 ° C的精度为0.5 °C
温度计分辨率是用户可选择的9至12位
转换12位数字的最长时间是750ms
用户可定义的 非易失性的温度告警设置
告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件 (温度告警情况)
采用8引脚SO(150mil),8引脚SOP和3引脚TO — 92封装
软件与DS1822兼容
澳大利亚电影糖果应用范围包括恒温控制 工业系统 消费类产品 温度计或任何热敏系统
二.简介
该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量,并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出,因此按照定义只需要一条数据线(和地线)与中央微处理器进行通信.它的测温范围从-55 °C到 +125 ° C,其中从-10 °C至+85 °C可以精确到0。5°C 。此外,DS18B20可以从数据线直接供电(“寄生电源”),从而消除了供应需要一个外部电源。
每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码,它允许多个DS18B20s的功能在同一
1-巴士线。因此,用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。此特性
的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统。
三.综述
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64位ROM存储设备的独特序号。存贮器包含2个字节的温度寄存器,它存储来自温度传感器的数字输出.此外,暂存器可以访问的1个字节的上下限温度告警触发器(TH和TL)和1个字节的配置寄存器。配置寄存器允许用户设置的温度到数字转换的分辨率为9,10,11或12位。TH,TL和配置寄存器是非易失性的,因此掉电时依然可以保存数据。
该DS18B20使用Dallas的单总线协议,总线之间的通信用一个控制信号就可以实现。控制线需要一个弱上拉电阻,因为所有的设备都是通过3线或开漏端口连接(在DS18B20中用DQ引脚)到总线的。在这种总线系统中,微处理器(主设备)和地址标识上使用其独有的64位代码.因为每个设备都有一个唯一的代码,一个总线上连接设备的数量几乎是无限的。 单总线协议,包括详细的解释命令和“时间槽”,此资料的单总线系统部分包括这些内容。
aacDS18B20的另一个特点是:没有外部电源供电仍然可以工作.当DQ引脚为高电平时,电压
是单总线上拉电阻通过DQ引脚供应的.高电平信号也可以充当外部电源,当总线是低电平时供应给设备电压。这种从但总线提供动力的方法被称为“寄生电源“。作为替代电源,该DS18B20也可以使用连接到 VDD 引脚的外部电源供电。
四.运用 —— 测量温度
该DS18B20的核心功能是它是直接输出数字信号的温度传感器.该温度传感器的分辨率为用户配置至9,10,11或12位,相当于0。5° C,0.25° C,0.125 ° C和0。0625° C增量。其中传感器默认为12位。该DS18B20在低功耗空闲状态;启动温度测量和模数转换,主机必须发出一个转换命令。转换后,所产生的数据存储在内存中的2比特温度寄存器中,DS18B20返回其空闲状态。如果DS18B20是由外部电源供电,主机可以发出“读时隙"转换后,通过发送低电平T命令和DS18B20将响应,同时温度转换继续,当转换完成时变为高电平。如果DS18B20的是寄生电源供电,在整个温度转换过程中此通知技术不能使用,因为总线必须变为高电平。总线需要寄生电源供电将在此资料DS18B20驱动部分将详细介绍.
    DS18B20的输出温度数据为标准摄氏度;对于华氏温度的应用,必须通过查表或运用
方法.温度数据在温度寄存器存储为一个16位符号扩展位和2位的补码。该标志位(S)表示温度正负符号位为正数时S = 0,为负数S = 1。如果是DS18B20配置12位分辨率,在温度寄存器的所有位将包含有效数据。对于11位分辨率,位0是的。对于10位分辨率,位1和0是。对于9位分辨率位2,1和0是未定义的。表2给出了输出数字数据相应12位分辨率温度读数转换例子
五.运用 - 报警信号
DS18B20温度转换完成后,温度值与用户定义的2报警触发值存储在1个字节的TH和TL寄存器。符号位(S)表示温度值的正负: S = 0时为正值, S = 1。TH和TL寄存器是非易失(EEPROM),因此他们将保留设备掉电时的数据。 TH和TL可通过暂存器中字节23获得,此内容在本数据表内存部分解释
六.TH和TL寄存器格式
只有温度寄存器4中的11位用于和TL的比较中,由于TH和TL都是 8位寄存器。如果测量温度低于或等于TL或超过TH,报警情况存在而且报警标志将设置在DS18B20的内部。每
度测量后,这个标志位将被更新,因此,如果报警条件消失,下一个温度转换后,该标志将被关闭。主设备可以通过搜索ECH命令检查总线上所有DS18B20s报警标志的状态。任何设置报警标志位的DS18B20s将响应命令,所以主设备可以决定到底是哪DS18B20s经历一个报警条件。如果报警的情况存在,TH和TL设置已经改变了,另一个温度转换应该验证报警条件.
七.DS18B20的驱动
该传感器DS18B20可以用外部电源接VDD端供电,或者它可以工作在“寄生电源”模式,这种模式允许DS18B20在没有外部电源下工作。寄生电源在远程或者空间受限情况下感温是非常有用的。寄生功率控制电路,其中总线引脚电平时,力部门宿舍从DS18B201通过连接单总线的DQ端“偷”电。总线是高电平或者总线是低电平,而一些能量存贮在CPP中来提供电源,“偷”来的电位DS18B20提供驱动。
当DS18B20在寄生电源模式下使用时,VDD引脚必须接地。在寄生电源模式下,总线和CPP可以提供足够的电流给DS18B20的大部分操作,只要指定的时间和电压的要求得到满足(参考本数据手册DC电气特性和AC电气特性章节)
  然而,当DS18B20温度转换或复制暂存器数据到EEPROM医疗保健器具,工作电流可高达1.5毫安。这个电流会导致无法接受的电压下降,整个单总线电阻压降减小,更多的电流可以由寄生电源供应。为了确保DS18B20有足够的电流供应无论正在发生温度转换复制暂存器数据到EEPROM,单总线必须一个强上拉电阻。这可以通过使用一个MOSFET以直接把总线电压下降到如图4所示.
总线必须转换T[44h]或暂存器复制[48H]命令发出后, 10秒内(最大)转换到强上拉状态而且总线必须转换(tconv)或数据传输(twr = 10ms期间通过上拉保持高电平。总线上拉使能时,其他活动不能发生。该DS18B20的也可以采用的连接外部电源VDD脚上的传统方法
这种方法的优点是不需要MOSFET的上拉, 而且单总线可以进行温度转换时间自由地进行其他操作.+100以上的高温不推荐使用寄生电源,因为在这些温度下存在较高泄漏电流DS18B20可能无法维持通信。对于在这种高温下的使用,强烈建议由一个DS18B20的外部电源供电。在某些情况下,总线主机可能不知道DS18B20s是外部电源还是中国武术 泰拳寄生电源。主需要这些信息来确定是否强大的总线上拉应在温度转换使用.要获
得这些信息,主机可以 “阅读时段” 一个读取电源[B4h]命令后,发出一个跳过ROM[CCh]命令.在读时隙,寄生电源给DS18B20s供电将把总线电平拉低,外部供电DS18B20s将会让总线仍然保持电平.如果总线拉低,主知道在温度转换期间它必须提供总线强上拉
八.64位激光ROM
每一 DS1820 包括一个唯一的 64 位长的 ROM 编码。开绐的 8 位是单线产品系列编码:28h,接着的 48 位是唯一的系列号。最重要的8位是开始 56 位 CRC位,从56位的ROM端计算而来。CRC比特的详细内容将在CRC概述一章中介绍。64位ROM代码和相关ROM功能控制逻辑使DS18B20作为使用协议的单线设备的运作,总线系统的数据表部分详细介绍了这个协议
九.存贮器
DS1820的存贮器那样被组织 存贮器由一个高速暂存 便笺式 RAM、一个存贮高温度和低温度和触发器 TH 和 TL的非易失性电可擦除 E2RAM和存储配置寄存器组成。请注意,如果DS18B20的报警功能使用,TH和TL寄存器可以作为通用存储器. DS18B20的功能命令部
烟酒伴侣分详细叙述了所有内存的命令。暂存器字节0和字节1分别包含LSB和MSB温度寄存器.这些字节是只读的。字节2和3提供是提供接入的TH和TL寄存器.字节4包含配置寄存器数据,数据表配置寄存器部分详细解释了它的内容。字节5,6和7是保留供内部使用的设备,不能被覆盖,当被读到时,这些字节将返回1秒.8字节暂存器是只读的,并且包含了循环冗余校验码,通过暂存器的0到7字节.DS18B20使用在CRC生成一节中描述的方法生成该CRC。数据写入字节2,3,暂存器4使用写入暂存[4Eh]指令;数据必须传输到DS18B20最低有效位开始的2字节。为了验证数据的完整性,数据被写入后暂存器可以读取(使用数据读取暂存器[与Beh]命令).当读取暂存器,数据是从最低有效位0字节开始的。要传送的TH,TL和配置数据从暂存器到EEPROM,主机必须发起复制暂存 [48h]命令.设备关机时,在EEPROM寄存器的数据被保留,上电时EEPROM中的数据到相应的位置暂存器重新加载。数据也可以使用召回E2 [B8h]命令在任何时间从EEPROM中重新加载向暂存器。主可以召回E2命令后发出读时隙后DS18B20的将通过传输0表明处在召回状态当召回完成时将传输1.

本文发布于:2024-09-25 08:28:37,感谢您对本站的认可!

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