51单片机温度传感器DS1820工作原理与应用

"本资料详细介绍了C51单片机在处理温度传感器，特别是DS1820数字温度传感器的应用。课程涵盖了温度传感器的基本概念、特性以及工作原理，并重点解析了DS1820的内部结构和测量过程。" 51系列单片机在温度传感器应用中的关键知识点包括： 1. **温度传感器DS1820**：由Dallas公司生产，采用单总线接口，仅需一个端口连接到微控制器（MCU）即可进行双向通信。它能将温度直接转化为串行数字信号，简化了数据传输。DS1820有三个引脚：VDD、GND和DQ，支持多点温度检测，且具备反向电源保护。 2. **主要性能指标**：DS1820的温度测量范围是-55℃到+125℃，在-10℃到+85℃区间内精度为±0.5℃，数字转换时间约为200毫秒。 3. **内部结构**：DS18B20内部包含64位ROM、单线端口、电源检测、存储器和控制逻辑、温度传感器、上限和下限触发器、8位CRC产生器以及暂存器。其中，内部VDD可用于在信号线上充电，供低电平时消耗。 4. **工作过程**：DS1820有两个振荡器，低温度系数振荡器用于提供稳定的计数脉冲，高温度系数振荡器则产生随温度变化的计数脉冲。温度测量通过计数器1和2的配合完成，温度寄存器随着计数器1的减计数增加温度值。 5. **温度测量原理**：初始温度设定为-55℃，计数器1预置对应值。当计数器1减计数至0，温度寄存器增加1℃。斜坡累加器不断调整计数器1的预置数以补偿非线性温度特性，确保不同温度范围内的精确测量。计数器2的计数到0标志着一次完整测量结束。 6. **地址编码**：在单一总线上挂接多个DS18B20时，每个芯片都有唯一的64位光刻ROM地址，包括产品类型标号、序列号和CRC码，类似于网卡MAC地址，用于区分不同芯片。 本课件详细阐述了DS1820温度传感器与C51单片机的配合工作，深入解析了温度测量的硬件原理和软件实现，为理解和应用此类传感器提供了全面的知识基础。