DS18B20数字温度传感器详解

"DS18B20芯片是一款单线数字温度传感器，提供9位温度读数，并通过单线接口与主机通信。该芯片能在-55°C到+125°C的范围内进行测量，增量为0.5°C。每个DS18B20拥有唯一的64位序列号，允许多个传感器共用一条总线。芯片内置ROM存储产品编码和序列号，以及两个8位RAM用于存储温度值。温度计算涉及二进制数的求补和转换。DS18B20有两种供电方式，数据总线供电和外部供电，前者测量时间较长，后者更快。" DS18B20芯片是 Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）推出的一款数字温度传感器，它以其独特的单线通信协议和无需额外电源的特性在各种应用中广泛使用。这款芯片能够提供9位的温度读数，其精度可达到0.5°C，测量范围覆盖了从-55°C到+125°C的广阔区间。在温度转换过程中，DS18B20会将温度信息存储在内部的两个8位RAM单元中，其中一个用于存储温度值的符号，另一个存储补码表示的温度值。 芯片的64位序列号使得多个DS18B20能够在同一总线上并存，每个传感器都有其独一无二的标识，这极大地简化了多传感器系统的设计。序列号由8位产品类型编码（DS18B20为10H），48位唯一序列号和8位CRC校验码组成，确保数据传输的准确性。 DS18B20的温度计算涉及到二进制数的操作。当温度为负时，1号存贮器的8位全为1，反之全为0。温度值的LSB为1代表0.5°C，通过取反和转换成十进制，除以2即可得到实际温度。例如，00AAH代表+85°C，0032H代表25°C，而FF92H表示-55.2°C。 在工作流程上，DS18B20的通信始于初始化，然后执行ROM操作命令和存储器操作命令。初始化阶段后，主机通过单线总线发送命令，DS18B20根据命令执行相应的操作，如读取或写入存储器，或者进行温度测量。数据总线供电方式虽然节省了一根导线，但测量速度较慢；外部供电方式虽然多用一根线，但能提高测量速度。 DS18B20是一个功能强大且灵活的温度传感器，适用于需要精确、便捷温度测量的多种应用场景，如智能家居、工业自动化和环境监测等。由于其单线通信和自我供电能力，减少了硬件设计的复杂性，使得集成变得更为容易。