DS18B20单总线数字温度计系统设计与解析

"基于DS18B2O的测温系统设计" 本文主要介绍了一种基于DS18B20的测温系统设计，该系统利用DALEAS公司生产的1-Wire数字温度计DS18B20进行温度测量。DS18B20是一款高度集成的智能传感器，它集成了温度感应、信号处理、A/D转换以及加热功能，并采用T0-92封装，简化了硬件接口。芯片上有三个关键引脚：DQ作为数字信号输入/输出，GND为电源地，VDD为外部供电输入端，在使用寄生电源模式时需接地。 DS18B20的内部结构包括64位ROM、温度传感器、非挥发性的温度报警触发器（TH和TL）以及配置寄存器。ROM中的64位序列号是设备的唯一标识，允许在同一总线上挂载多个DS18B20设备。高速暂存器则存储温度测量值、TH和TL的临时副本以及配置寄存器数据。温度传感器以0.0625℃/LSB的分辨率输出温度，可以表示正负极性的温度值。温度报警触发器TH和TL用于设置温度阈值，配置寄存器则可以设定温度转换的精度，从9位到12位，不同精度对应不同的最大转换时间。 DS18B20的工作时序包括启动转换、读取温度数据等步骤。通过特定的命令，用户可以控制DS18B20执行温度测量，并读取测量结果。此外，配置寄存器中的R1和R0位决定了温度转换的精度，从而影响测量速度。例如，当R1R0设为"11"时，将获取12位精度的温度值，但最大转换时间会增加到750ms。 在实际应用中，基于DS18B20的测温系统可以广泛应用于环境监控、工业自动化、智能家居等领域，由于其简单的单总线接口，可以方便地与各种微处理器系统集成，降低了硬件布线的复杂性。系统设计时，需要注意电源管理、抗干扰措施以及在多设备并行工作时的总线冲突解决策略。 DS18B20以其高集成度、高精度和灵活的配置选项，成为设计温度监测系统时的理想选择。通过理解和掌握其工作原理及操作方法，开发者能够构建高效、可靠的测温解决方案。