DS18B20数字温度传感器详解及应用

"DS18B20中文资料，包括其应用、特性、工作原理及操作流程" DS18B20是一款单线数字温度传感器，由达拉斯半导体（现 Maxim Integrated）生产，广泛应用于嵌入式系统中。它以其独特的单线通信协议和独特的供电方式，使得在系统设计中能够简化硬件连接，降低布线复杂性。 DS18B20的主要特性包括： 1. **单线通信**：DS18B20通过单线接口与主机CPU通信，只需要一条数据线（加上地线）即可传输温度数据。 2. **自供电能力**：它可以从数据线自身获取电源，无需额外的电源线，降低了系统设计的难度。 3. **唯一序列号**：每个DS18B20在出厂时都拥有唯一的64位序列号，允许在同一总线上挂载多个传感器而不产生冲突。 4. **宽温度范围**：测量范围从-55℃到+125℃，精度可达0.5℃。 5. **快速响应**：温度转换时间通常为1秒，可快速获取温度信息。 6. **内部存储器**：包含两个8位的RAM存储器，用于保存温度值，其中1号存储器存放温度符号，0号存储器存放温度的补码形式。 温度计算方法： DS18B20存储温度值的方式有两种，9位和12位。9位存储时，最高位为符号位，其余8位代表温度的二进制补码，LSB的1表示0.5℃。例如，00AAH代表+85℃，FF92H代表-552℃。12位存储增加了精度，同样最高位为符号位，但能分辨到0.25℃，如0550H代表+85℃，0191H代表25.0625℃。 DS18B20的工作过程涉及以下步骤： 1. **初始化**：系统首先进行初始化，确保单线总线处于空闲状态。 2. **ROM操作命令**：主机通过特定的命令读取DS18B20的ROM信息，包括设备的序列号，以识别和选择特定的DS18B20。 3. **存储器操作命令**：一旦选中了设备，主机可以发送命令读取或写入存储器中的数据，如读取温度值。 4. **处理数据**：DS18B20根据接收到的命令执行相应的操作，如进行温度测量，然后将结果通过单线总线返回给主机。 在实际应用中，DS18B20可以选择两种供电模式：数据总线供电和外部供电。数据总线供电虽然节省了一根导线，但温度转换时间较长；外部供电则可以加快测量速度，但需要额外的电源线。 DS18B20的单线通信协议和内置的温度转换功能使其在各种环境监控、智能家居、工业控制等领域中成为理想的温度测量解决方案。理解其工作原理和操作流程对于开发基于DS18B20的系统至关重要。