DS18B20工作原理
下面简单介绍一下ds18b20的东西吧
1.DS18B20是Dallas公司生产的数字温度传感器,具有体积小、适用电压宽、经济灵活的特点。它内部使用了onboard专利技术,全部传感元件及转换电路集成在一个形如三极管的集成电路内。DS18B20有电源线、地线及数据线3根引脚线,工作电压范围为3~5.5 V,支持单总线接口。
DS18B20的结构和工作原理
2.1DS18B20的内外结构
DS18B20的外部结构如图1所示。其中,VDD为电源输入端,DQ为数字信号输入/输出端,GND为电源地。
DS18B20内部结构主要包括4部分:64位光刻ROM、温度传感器、非易失的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器,如图2所示。
64位ROM中,在产品出厂前就被厂家通过光刻刻录好了64位序列号。该序列号可以看作是DS18B20的地址序列码,用来区分每一个DS18B20,从而更好地实现对现场温度的多点测量。
图2中的暂存器是DS18B20中最重要的寄存器。暂存器由9个字节组成,各字节定义如表1所列。
配置寄存器用于用户设置温度传感器的转换精度,其各位定义如下:
TM位是测试模式位,用于设置DS18B20是工作模式(0)还是测试模式(1),其出厂值为0。R1、R0用于设置温度传感器的转换精度:00,分辨率为9位,转换时间为93.75ms;01,分辨率为10位,转换时间为187.5 ms;10,分辨率为11位,转换时间为375 ms;11,分辨为12位,转换时间为750 ms。R1、R0的出厂值为11。其余5位值始终为1。
第0和第1字节为16位转换后的温度二进制值,其中前4位为符号位,其余12位为转换后的数据位(分辨率为12位)。如果温度大于0,则前4位值为0,只要将测到的数值乘上0.062 5即可得到实际温度值;如果温度小于0,则前4位为1,需将测得的数值取反加1后,再乘上0.062 5。第0和第1字节各位的二进制值如下:
3. DS18B20的应用电路结构
按DS18B20的供电方式,其应用电路结构可分为如下3种:寄生电源供电方式;寄生电源强上拉供电方式;外部电源供电方式。实际应用中,以外部电源供电方式为主。其应用原理图如图3所示。
4. DS18B20的工作原理
根据DS18B20的通信协议,MCU对其操作主要有如下3个步骤:读写之前,对DS18B20发送约500 μs的低电平进行复位;复位成功,发送ROM指令;发送RAM指令。MCU对DS18B20的具体操作流程如图4所示。
5. 实物图
http://blog.sina.com.cn/s/blog_446cfdc60100nkp6.html
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