温度传感器电路设计-51单片机初级入门实战教程

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1—Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小特点。报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度的器件。图23-5 DS18B20读时序图23-6 DS18B20写时序温度采集电路连接到单片机的P3.7引脚，I/O口上通过R3上拉到VCC。当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1—Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小特点。因此，用它来组成一个测温系统，线路简单，十分方便。

1.DS18B20产品的特点

（1）独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通信。

（2）简单的多点分布应用。

（3）无需外部器件。

（4）可通过数据线供电。

（5）零待机功耗。

（6）测温范围-55～125℃，以0.5℃递增。华氏器件-67～2570F，以0.90F递增。

（7）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃。

（8）温度数字量转换时间200ms（典型值），12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字。

（9）用户可定义的非易失性温度报警设置。

（10）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。

（11）应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。

（12）负压特性：电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

2.DS18B20的引脚说明

TO-92封装的DS18B20的引脚排列如图23-3，其引脚功能描述见表23-1。

图23-3 DS18B20引脚图

表23-1 DS18B20详细引脚描述

3.DS18B20使用方法

由于DS18B20采用的是1—Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S52单片机来说，硬件上并不支持单总线协议。因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。

由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序有初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机须启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。

（1）DS18B20复位时序如图23-4所示。(www.chuimin.cn)

图23-4 DS18B20复位时序图

（2）DS18B20读时序对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。DS18B20读时序是从主机把单总线拉低之后，在15s之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60_μs才能完成。读时序如图23-5所示。

（3）DS18B20写时序对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60μs，保证DS18B20能够在15～45μs之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15μs之内就得释放单总线。写时序如图23-6所示。