DS18B20测温芯片详解：从封装到工作原理

"DS18B20是一种常用的测温芯片，由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）生产。它能够提供精确的温度测量，并且具备独特的单线通信能力，允许多只芯片通过一根数据线与微处理器进行通信。这篇文档详细介绍了DS18B20的封装形式、管脚定义、工作模式以及电路连接方式。" DS18B20的封装和管脚定义： DS18B20通常采用TO-92、DS18B20Z（SO）或DS18B20U（μSOP）封装。其引脚包括VDD、DATA和GND。其中，VDD引脚在“寄生电源模式”下需要接地，因为芯片可以通过DATA线在总线高电平时获取能量。DATA线是单总线通信的接口，而GND为接地。 寄生电源模式： 在寄生电源模式下，DS18B20可以在没有外部电源的情况下工作。当总线为高电平，芯片通过VDD引脚从总线汲取能量，存储在寄生电源储能电容(Cpp)中，低电平时释放能量以供芯片工作。这种模式简化了电路设计，降低了成本。 电路连接方式： DS18B20可工作于外部供电模式或寄生电源模式。在外部供电模式下，单只或多只DS18B20需要一个上拉电阻与单线总线连接。每只芯片都有一个唯一的64位序列号，使得微处理器能识别并通信。在多只DS18B20的连接中，这种单线总线协议大大简化了多传感器系统的设计。 工作原理与内部寄存器： DS18B20内部包含温度传感器、A/D转换器和内存，其中内存用于存储温度测量值和配置寄存器。芯片的工作流程包括初始化、温度转换、数据读取等步骤。用户可以通过特定的通信指令访问和设置这些寄存器，实现对温度测量的控制和配置。 应用领域： DS18B20因其高精度、易于布线和强大的网络能力，广泛应用于环境监控、建筑温度检测、仪器仪表以及各种过程控制中。通过微处理器，可以方便地管理大量分布式DS18B20，实现远程和多点温度测量。 总结，DS18B20是一款功能强大且灵活的测温芯片，它的单线通信能力和多种工作模式使其成为许多应用的理想选择。理解和掌握DS18B20的特性及操作方法，对于进行温度监测和控制系统的设计至关重要。