ds18b20温度转换时间表
DS18B20是一种数字温度传感器,其温度转换时间表如下:
初始化(Initialization):主机向DS18B20发送初始化命令,DS18B20响应并发送存在脉冲信号。
发送跳过ROM命令(Skip ROM):主机向DS18B20发送跳过ROM命令,DS18B20会跳过ROM地址寻址过程,直接进行温度转换。
发送温度转换命令(Convert T):主机向DS18B20发送温度转换命令,DS18B20进入温度转换状态,持续时间取决于分辨率设置。
等待温度转换完成:主机需要等待DS18B20完成温度转换,转换完成后DS18B20会拉低数据线。
发送读取温度命令(Read Scratchpad):主机向DS18B20发送读取温度命令,DS18B20将温度值从寄存器中复制到内部缓存器。
读取温度值:主机从DS18B20读取内部缓存器中的温度值。
可选操作:主机可以选择将DS18B20置于休眠状态,或者继续进行温度转换和读取。
需要注意的是,DS18B20的温度转换时间取决于分辨率设置。分辨率越高,温度转换时间越长,具体时间表可以参考其数据手册。
stm32 ds18b20温度传感器设计
STM32与DS18B20温度传感器的设计
初始化配置
为了使STM32能够成功读取来自DS18B20的数据,首先需要定义一些宏来简化对I/O端口的操作。具体来说,在头文件ds18b20.h
中已经包含了必要的预处理指令以及对外设库的引用[^1]。
#ifndef __DS18B20_H__
#define __DS18B20_H__
#include "stm32f10x.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
// 定义单总线接口引脚操作函数
#define DQ_IN PAin(0)
#define DQ_OUT PAout(0)
// 设置为输出模式
#define DQOutMode() {GPIOA->CRL&=0xFFFFFFF0; GPIOA->CRL|=3<<0;}
// 设置为输入模式
#define DQInMode() {GPIOA->CRL&=0xFFFFFFF0; GPIOA->CRL|=8<<0;}
这段代码片段展示了如何通过修改寄存器位来切换PA0管脚的方向,从而实现单总线上数据传输所需的双向通信能力。
DS18B20初始化过程
接下来是关于vDS18B20Init()
函数的部分,该函数负责完成硬件层面的初始化工作,包括但不限于设置好相应的GPIO引脚属性以便后续可以正常发送命令给DS18B20设备并接收其响应信息。
获取温度值的方法
对于实际应用而言,最关心的是怎样从这个数字温度计里边拿到当前环境下的摄氏度数值。这里提供了一个名为xDS18B20ReadTemp()
的功能模块用于执行这一任务,并返回浮点型的结果表示所测得的具体温度值。
float xDS18B20ReadTemp(void);
此方法内部会按照协议规定向目标器件发出请求读取温度指令序列,等待一段时间之后再解析由对方传回的一系列二进制编码形式表达出来的测量结果,最后将其转换成易于理解的小数格式供上层调用者进一步处理或者显示出来。
实际项目中的实践建议
考虑到不同应用场景下可能存在的差异性需求,推荐开发者们可以根据自己的实际情况调整上述提到的相关参数设定;同时也可以参考其他开源社区分享的成功案例作为借鉴,比如有现成完整的工程实例可供学习和模仿[^2]。
ds18b20温度传感器的工作原理
DS18B20温度传感器的工作原理
DS18B20是一种基于单总线通信协议的数字温度传感器,能够实现精确的温度测量并提供数字化输出。以下是关于其工作原理的具体描述:
1. 单总线通信机制
DS18B20采用单总线接口技术,这意味着所有的数据传输和控制操作都可以通过一根导线完成。这种设计极大地简化了硬件连接复杂度,并减少了布线需求。在单总线系统中,主机(通常是微控制器)负责发起通信过程并与从设备交互[^1]。
当进行数据交换时,主机先将总线拉低一段时间以启动复位序列,随后释放总线让其恢复为高电平状态。接着,DS18B20响应这个信号并通过向总线下拉特定时间长度表示存在脉冲的存在确认消息。在此基础上建立进一步的数据帧同步以及实际数值传递流程[^4]。
2. 唯一ID地址识别
每一个生产的DS18B20芯片都内置了一个独一无二的64位注册码作为它的身份标识符(Rom Code),这使得在同一根单线上可以同时挂接多个相同类型的器件而不会相互干扰。利用这些唯一编码,主处理器可执行ROM命令来查找网络中的所有成员或者单独寻址某个指定单元来进行后续的操作比如配置参数设置或是获取当前环境下的实时测温结果等等[^3]。
3. 数据处理与转换
内部集成了温度传感元件及其相应的A/D转换电路模块,在正常运行模式下按照预设精度等级自动完成外界物理量变化到对应电子形式表达之间的映射关系构建任务。用户可以根据具体应用场景调整分辨率选项,默认情况下支持9~12bit四种不同级别可供选择,分别对应±0.5°C, ±0.25°C, ±0.125°C 和 ±0.0625°C 的误差范围[^2]。
一旦触发开始转化指令后,等待一定延迟周期结束即可读取出存储于暂存寄存器里的最终计算成果——即被量化后的摄氏度整数部分连同小数点后若干位一起打包成二进制串供外部调用方解析使用。
#include <OneWire.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2 // 定义单总线所使用的GPIO引脚编号
// 初始化 OneWire 实例对象用于管理单总线通讯事务
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
byte data[9];
if (!oneWire.reset()) {return;}
oneWire.skip();
oneWire.write(0x44); // 发送温度转换命令
delay(750); // 等待转换完成 (对于最高分辨率为12-bit)
if (!oneWire.reset()) {return;}
oneWire.skip();
oneWire.write(0xBE); // 发送读取刮板命令
for(int i=0;i<9;i++) { // 获取全部九字节原始资料包
data[i]=oneWire.read();
}
int raw = (data[1] << 8) | data[0];
float celsius = ((float)raw / 16.0f); // 计算得到摄氏温度值
}
上述Arduino代码片段展示了如何借助第三方库OneWire
驱动程序轻松操控DS18B20组件实例化整个温度检测环节的核心逻辑结构框架图解说明文档链接请参阅参考资料列表项三相关内容章节部分内容摘录引用标记位置处已标注清楚。
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