供應(yīng)DS18B20,DS18B20+,DALLAS代理

  • 型號:

    DS18B20+

  • 廠家:

    DALLAS

  • 批號:

    12+

  • 封裝:

    TO-92

發(fā)布詢價(jià)信息

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產(chǎn)品信息

大量供應(yīng)
DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便,封裝成后可應(yīng)用于多種場合,如管道式,螺紋式,磁鐵吸附式,不銹鋼封裝式,型號多種多樣,有LTM8877,LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫,高爐水循環(huán)測溫,鍋爐測溫,機(jī)房測溫,農(nóng)業(yè)大棚測溫,潔凈室測溫,彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。
  1: 技術(shù)性能描述
 ?、佟?獨(dú)特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。
 ?、?、測溫范圍 -55℃~+125℃,固有測溫分辨率0.5℃。
  ③、支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能,多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,最多只能并聯(lián)8個(gè),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫,如果數(shù)量過多,會使供電電源電壓過低,從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。
  ④、工作電源: 3~5V/DC
  ⑤ 、在使用中不需要任何外圍元件
 ?、蕖?測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送
 ?、?、不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6
 ?、?、適用于DN15~25, DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫
 ?、?、 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2”任選
 ?、?、PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。

編輯本段應(yīng)用范圍

  2.1 該產(chǎn)品適用于冷凍庫,糧倉,儲罐,電訊機(jī)房,電力機(jī)房,電纜線槽等測溫和控制領(lǐng)域
  2.2 軸瓦,缸體,紡機(jī),空調(diào),等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制。
  2.3 汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。
  2.4 供熱/制冷管道熱量計(jì)量,中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測溫和控制

編輯本段產(chǎn)品型號與規(guī)格

  型 號 測溫范圍 安裝螺紋 電纜長度 適用管道
  TS-18B20 -55~125 無 1.5 m
  TS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25
  TS-18B20B -55~125 1/2”G 接線盒 DN40~ 60

編輯本段接線說明

  特點(diǎn) 獨(dú)特的一線接口,只需要一條口線通信 多點(diǎn)能力,簡化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電,電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當(dāng)于是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內(nèi)精度為±0.5 ° C
  溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位 溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置 應(yīng)用范圍包括恒溫控制,工業(yè)系統(tǒng),消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì),或任何熱敏感系統(tǒng)
  描述該DS18B20的數(shù)字溫度計(jì)提供9至12位(可編程設(shè)備溫度讀數(shù)。信息被發(fā)送到/從DS18B20 通過1線接口,所以中央微處理器與DS18B20只有一個(gè)一條口線連接。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量,不需要外接電源。 因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20的包含一個(gè)獨(dú)特的序號,多個(gè)ds18b20s可以同時(shí)存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多,包括空調(diào)環(huán)境控制,感測建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器,并進(jìn)行過程監(jiān)測和控制。
  8引腳封裝 TO-92封裝 用途 描述
  5 1 接地 接地
  4 2 數(shù)字 信號輸入輸出,一線輸出:源極開路
  3 3 電源 可選電源管腳。見"寄生功率"一節(jié)細(xì)節(jié)方面。電源必須接地,為行動中,寄生蟲功率模式。
  不在本表中所有管腳不須接線 。
  概況框圖圖1顯示的主要組成部分DS18B20的。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。該裝置信號線高的時(shí)候,內(nèi)部電容器 儲存能量通由1線通信線路給片子供電,而且在低電平期間為片子供電直至下一個(gè)高電平的到來重新充電。 DS18B20的電源也可以從外部3V-5 .5V的電壓得到。
  DS18B20采用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口,必須在先完成ROM設(shè)定,否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一: 1 )讀ROM, 2 )ROM匹配, 3 )搜索ROM, 4 )跳過ROM, 5 )報(bào)警檢查。這些指令操作作用在沒有一個(gè)器件的64位光刻ROM序列號,可以在掛在一線上多個(gè)器件選定某一個(gè)器件,同時(shí),總線也可以知道總線上掛有有多少,什么樣的設(shè)備。
  若指令成功地使DS18B20完成溫度測量,數(shù)據(jù)存儲在DS18B20的存儲器。一個(gè)控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結(jié)果將被放置在DS18B20內(nèi)存中,并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮,閱讀內(nèi)容的片上存儲器。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM 的數(shù)據(jù)。如果DS18B20不使用報(bào)警檢查指令,這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個(gè)記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數(shù)據(jù)的讀,寫都是從最低位開始。
  DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件:
  (1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位(28H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。
 ?。?) DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供,以0.0625℃/LSB形式表達(dá),其中S為符號位。
  表1 DS18B20溫度值格式表
  4.3.1
  DS18B20的管腳排列如圖4.4所示。
  圖4.4DS18B20的管腳排列如圖
  DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROM,溫度傳感器,溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL,配置寄存器。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4.5所示。
  圖4.5 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
  4.3.2存儲器
  DS18B20的存儲器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM,可電擦除RAM又包括溫度觸發(fā)器TH和TL,以及一個(gè)配置寄存器。存儲器能完整的確定一線端口的通訊,數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進(jìn)寄存器,接著也可以用讀寄存器的命令來確認(rèn)這些數(shù)字。當(dāng)確認(rèn)以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除RAM中。當(dāng)修改過寄存器中的數(shù)時(shí),這個(gè)過程能確保數(shù)字的完整性。
  高速暫存器RAM是由8個(gè)字節(jié)的存儲器組成;第一和第二個(gè)字節(jié)是溫度的顯示位。第三和第四個(gè)字節(jié)是復(fù)制TH和TL,同時(shí)第三和第四個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新;第五個(gè)字節(jié)是復(fù)制配置寄存器,同時(shí)第五個(gè)字節(jié)的數(shù)字可以更新;六、七、八三個(gè)字節(jié)是計(jì)算機(jī)自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個(gè)字節(jié),這個(gè)字節(jié)是對前面的八個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)。存儲器的結(jié)構(gòu)圖如圖4.6所示。
  圖4.6 存儲器的結(jié)構(gòu)圖
  4.3.3 64-位光刻ROM
  64位光刻ROM的前8位是DS18B20的自身代碼,接下來的48位為連續(xù)的數(shù)字代碼,最后的8位是對前56位的CRC校驗(yàn)。64-位的光刻ROM又包括5個(gè)ROM的功能命令:讀ROM,匹配ROM,跳躍ROM,查找ROM和報(bào)警查找。64-位光刻ROM的結(jié)構(gòu)圖如圖4.7所示。
  圖4.7位64-位光刻ROM的結(jié)構(gòu)圖
  4.3.4 DS18B20外部電源的連接方式
  DS18B20可以使用外部電源VDD,也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng)VDD端口接3.0V—5.5V的電壓時(shí)是使用外部電源;當(dāng)VDD端口接地時(shí)使用了內(nèi)部的寄生電源。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電,I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻。 連接圖如圖4.8、圖4.9所示。
  圖4.8 使用寄生電源的連接圖
  圖4.9外接電源的連接圖
  4.3.4 DS18B20溫度處理過程
  4.3.4.1配置寄存器
  配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖如圖4.10所示。
  圖4.10 配置寄存器的結(jié)構(gòu)圖
  由圖4.9可以知道R1,R0是溫度的決定位,由R1,R0的不同組合可以配置為9位,10位,11位,12位的溫度顯示。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對應(yīng)的轉(zhuǎn)化時(shí)間,四種配置的分辨率分別為0.5℃,0.25℃,0.125℃和0.0625℃,出廠時(shí)以配置為12位。溫度的決定配置圖如圖8所示。
  圖4.11 溫度的決定配置圖
  4.3.4.2 溫度的讀取
  DS18B20在出廠時(shí)以配置為12位,讀取溫度時(shí)共讀取16位,所以把后11位的2進(jìn)制轉(zhuǎn)化為10進(jìn)制后在乘以0.0625便為所測的溫度,還需要判斷正負(fù)。前5個(gè)數(shù)字為符號位,當(dāng)前5位為1時(shí),讀取的溫度為負(fù)數(shù);當(dāng)前5位為0時(shí),讀取的溫度為正數(shù)。16位數(shù)字?jǐn)[放是從低位到高位,溫度的關(guān)系圖如圖4.12所示。
  圖4.12為溫度的關(guān)系圖
  4.3.4.3.DS18B20控制方法
  DS18B20有六條控制命令,如表4.1所示:
  表4.1 為DS18B20有六條控制命令
  指 令 約定代碼 操 作 說 明
  溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換
  讀暫存器 BEH 讀暫存器9位二進(jìn)制數(shù)字
  寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)
  復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中
  重新調(diào)E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)
  讀電源供電方式 B4H 啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU
  4.3.4.4 DS18B20的初始化
 ?。?) 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。
 ?。?) 延時(shí)(該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格,但是盡可能的短一點(diǎn))
 ?。?) 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。
  (4) 延時(shí)750微秒(該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480到960微秒)。
  (5) 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。
 ?。?) 延時(shí)等待(如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在,但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待,不然會使程序進(jìn)入死循環(huán),所以要進(jìn)行超時(shí)控制)。
 ?。?) 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后,還要做延時(shí),其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起(第(5)步的時(shí)間算起)最少要480微秒。
  (8) 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。
  其時(shí)序如圖4.13所示:
  圖4.13 初始化時(shí)序圖
  4.3.4.5 DS18B20的寫操作
  (1) 數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。
 ?。?) 延時(shí)確定的時(shí)間為15微秒。
  (3) 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)(一次只發(fā)送一位)。
 ?。?) 延時(shí)時(shí)間為45微秒。
 ?。?) 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。
  (6) 重復(fù)上(1)到(6)的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。
 ?。?) 最后將數(shù)據(jù)線拉高。
  DS18B20的寫操作時(shí)序圖如圖4.14所示。
  圖4.14 DS18B20的寫操作時(shí)序圖
  4.3.4.6 DS18B20的讀操作
  (1)將數(shù)據(jù)線拉高“1”。
 ?。?)延時(shí)2微秒。
 ?。?)將數(shù)據(jù)線拉低“0”。
  (4)延時(shí)3微秒。
 ?。?)將數(shù)據(jù)線拉高“1”。
 ?。?)延時(shí)5微秒。
  (7)讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
 ?。?)延時(shí)60微秒。
  DS18B20的讀操作時(shí)序圖如圖4.15所示。
  圖1.15 DS18B20的讀操作圖
  數(shù)字溫度傳感器DS18B20介紹
  

  1、DS18B20的主要特性
  1.1、適應(yīng)電壓范圍更寬,電壓范圍:3.0~5.5V,在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電
  1.2、獨(dú)特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊
  1.3、 DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能,多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫
  1.4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件,全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管集成電路內(nèi)
  1.5、溫范圍-55℃~+125℃,在-10~+85℃時(shí)精度為±0.5℃
  1.6、可編程 的分辨率為9~12位,對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可實(shí)現(xiàn)高精度測溫
  1.7、在9位分辨率時(shí)最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字,12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字,速度更快
  1.8、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號,以"一 線總線"串行傳送給CPU,同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼,具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力
  1.9、負(fù)壓特性:電源極性接反時(shí),芯片不會因發(fā)熱而燒毀, 但不能正常工作。
  2、DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
  DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。
  DS18B20的外形及管腳排列如下圖1:
  DS18B20引腳定義:
  (1)DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端;
  (2)GND為電源地;
  (3)VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。
  

  圖2: DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
  3、DS18B20工作原理
  DS18B20的讀寫時(shí)序和測溫原理與DS1820相同,只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同,且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s 減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變,所產(chǎn)生的信號作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí),溫度寄存器的值將加1,計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入,計(jì)數(shù)器1重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù),如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí),停止溫度寄存器值的累加,此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。
  圖3:DS18B20測溫原理框圖
  

DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件:
 ?。?)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位 (28H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用 是使每一個(gè)DS18B20都各不相同,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。
 ?。?)DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供,以 0.0625℃/LSB形式表達(dá),其中S為符號位。
  

  表1: DS18B20溫度值格式表
  這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù),存儲在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中,二進(jìn)制中的前面5位是符號位,如果測得的溫度大于0, 這5位為0,只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度;如果溫度小于0,這5位為1,測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際 溫度。 例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H,+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H,-25.0625℃的數(shù)字輸出為FE6FH,-55℃的數(shù)字輸出為FC90H 。
  表2: DS18B20溫度數(shù)據(jù)表
  

  (3)DS18B20溫度傳感器的存儲器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。
  (4)配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下:
  表3:配置寄存器結(jié)構(gòu)
  
TM R1 R0 1 1 1 1 1
 低五位一直都是"1",TM是測試模式位,用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0,用 戶不要去改動。R1和R0用來設(shè)置分辨率,如下表所示:(DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位)
  表4:溫度分辨率設(shè)置表
  
R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間
0 0 9位
93.75ms
0 1 10位
187.5ms
1 0 11位
375ms
1 1 12位
750ms
 4、高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由9個(gè)字節(jié)組成,其分配如表5所示。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后,經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在 高速暫存存儲器的第0和第1個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時(shí)低位在前,高位在后,數(shù)據(jù)格式如表1所示。對應(yīng)的溫度計(jì)算: 當(dāng)符號位S=0時(shí),直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制;當(dāng)S=1時(shí),先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a,再計(jì)算十進(jìn)制值。表 2是對應(yīng)的一部分溫度值。第九個(gè)字節(jié)是 冗余檢驗(yàn)字節(jié)。
  表5:DS18B20暫存寄存器分布
  

寄存器內(nèi)容
字節(jié)地址
溫度值低位 (LS Byte) 0
溫度值高位 (MS Byte) 1
高溫限值(TH) 2
低溫限值(TL) 3
配置寄存器 4
保留 5
保留 6
保留 7
CRC校驗(yàn)值 8
 根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議,主機(jī)(單片機(jī))控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟:每一次讀寫之前都要對DS18B20進(jìn)行 復(fù)位操作,復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令,最后發(fā)送RAM指令,這樣才能對DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒,然后 釋放,當(dāng)DS18B20收到信號后等待16~60微秒左右,后發(fā)出60~240微秒的存在低脈沖,主CPU收到此信號表示復(fù)位成功。
  表6:ROM指令表
  
指 令 約定代碼 功 能
讀ROM 33H 讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼(即64位地址)

符合 ROM
55H 發(fā)出此命令之后,接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼,訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng),為下一步對該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。

搜索 ROM
0FOH 用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個(gè)數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。

跳過 ROM
0CCH
忽略 64 位 ROM 地址,直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。

告警搜索命令
0ECH
執(zhí)行后只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。
 表6:RAM指令表
  
指 令 約定代碼 功 能
溫度變換 44H 啟動DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換,12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長為750ms(9位為93.75ms)。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。

讀暫存器

0BEH
讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容

寫暫存器

4EH
發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令,緊跟該命令之后,是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。

復(fù)制暫存器

48H

將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。

重調(diào) EEPROM

0B8H

將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、4字節(jié)。
讀供電方式 0B4H
讀DS1820的供電模式。寄生供電時(shí)DS1820發(fā)送“ 0 ”,外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。
 5、DS18B20的應(yīng)用電路DS18B20測溫系統(tǒng)具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。下面就是DS18B20幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的 測溫電路圖:
  5.1、DS18B20寄生電源供電方式電路圖如下面圖4所示,在寄生電源供電方式下,DS18B20從單線信號線上汲取能量:在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部 電容里,在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作,直到高電平到來再給寄生電源(電容)充電。
  獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處:
  1)進(jìn)行遠(yuǎn)距離測溫時(shí),無需本地電源
  2)可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM
  3)電路更加簡潔,僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測溫
  要想使DS18B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換,I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量,由 于每個(gè)DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到1mA,當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根I/O線上進(jìn)行多點(diǎn)測溫時(shí),只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的 能量,會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。
  因此,圖4電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測溫情況下使用,不適宜采用電池供電系統(tǒng)中。并 且工作電源VCC必須保證在5V,當(dāng)電源電壓下降時(shí),寄生電源能夠汲取的能量也降低,會使溫度誤差變大。
  圖4

圖4

  5.2、DS18B20寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖改進(jìn)的寄生電源供電方式如下面圖5所示,為了使DS18B20在動態(tài)轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電流供應(yīng),當(dāng)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換或拷貝到 E2存儲器操作時(shí),用MOSFET把I/O線直接拉到VCC就可提供足夠的電流,在發(fā)出任何涉及到拷貝到E2存儲器或啟動溫度轉(zhuǎn)換的指令后,必須在最 多10μS內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強(qiáng)上拉狀態(tài)。在強(qiáng)上拉方式下可以解決電流供應(yīng)不走的問題,因此也適合于多點(diǎn)測溫應(yīng)用,缺 點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。
  圖5

圖5

  圖5
  注意:在圖4和圖5寄生電源供電方式中,DS18B20的VDD引腳必須接地
  
  5.3、DS18B20的外部電源供電方式
  在外部電源供電方式下,DS18B20工作電源由VDD引腳接入,此時(shí)I/O線不需要強(qiáng)上拉,不存在電源電流不足的問題,可以保證 轉(zhuǎn)換精度,同時(shí)在總線上理論可以掛接任意多個(gè)DS18B20傳感器,組成多點(diǎn)測溫系統(tǒng)。注意:在外部供電的方式下,DS18B20的GND引腳不能懸空 ,否則不能轉(zhuǎn)換溫度,讀取的溫度總是85℃。
  圖6:外部供電方式單點(diǎn)測溫電路
  圖6

圖6

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  圖7:外部供電方式的多點(diǎn)測溫電路圖
  圖7

圖7

外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式,工作穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng),而且電路也比較簡單,可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度 監(jiān)控系統(tǒng)。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式,畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下, 可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點(diǎn),即使電源電壓VCC降到3V時(shí),依然能夠保證溫度量精度。
  6、DS1820使用中注意事項(xiàng)
  DS1820雖然具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題:
  6.1、較小的硬件開銷需要相對復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償,由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送,因此 ,在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí),必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序,否則將無法讀取測溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí),對 DS1820操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。
  6.2、在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問題,容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè) DS1820,在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個(gè)時(shí),就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題,這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) 要加以注意。
  6.3、連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗(yàn)中,當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時(shí),讀取的 測溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí),正常通訊距離可達(dá)150m,當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí),正 常通訊距離進(jìn)一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。因此,在用DS1820進(jìn)行長距離測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考 慮總線分布電容和阻抗匹配問題。
  6.4、在DS1820測溫程序設(shè)計(jì)中,向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后,程序總要等待DS1820的返回信號,一旦 某個(gè)DS1820接觸不好或斷線,當(dāng)程序讀該DS1820時(shí),將沒有返回信號,程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予 一定的重視。 測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線,其中一對線接地線與信號線,另一組接VCC和地線,屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。

編輯本段應(yīng)用舉例

利用DS18B20構(gòu)成的數(shù)字溫度計(jì)

  用一片DS18B20構(gòu)成測溫系統(tǒng),測量的溫度精度達(dá)到0.1度,測量的溫度的范圍在-20度到+100度之間,用8位
  

[1]
 
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公司介紹

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