图2.4 DS18B20的外形及管脚排列图
图2.5 DS18B20内部功能模块
GND为电源接地线，DQ为数据信号输入/输出端，通过一个较弱的上拉电阻与PLC相连。VDD为外接供电电源输入端，范围3．O～5.5 V。DS18B20内部功能模块如2.5图所示。
DS18B20的工作原理：DS18B20的测温原理与DS1820相同，只是因分辨率不同得到的温度值的位数DS18B20 为9位～12位，而DS1820为9位，且温度转换 时的延时时间变为750mS,DS18B20的测温原理图如图2.6所示。虽然现在高精度芯片的采用,但由于技术问题在实际情况上比较难实现,而实际精度不能达到很高的数值，不过温度寄存器中的数值基本可确定为所测温度。
斜率累加器的作用就是为了减少这一误差，它能够补偿和修正测温过程中的误差，修正计数器1的预置值。图中低温度系数振荡器的晶振振荡频率受温度影响很小，固其能够产生固定频率的脉冲信号，用于计数器1的输入。而高温度系
数振荡器的晶振振荡频率随温度变化有着明显的改变，所产生的脉冲信号用于计数器2的输入。预置计数器1和温度寄存器的一个基数值，为在－55℃所对应时。低温度系数振荡器晶振产生的脉冲信号经过计数器1的减法计数，当减到0时，温度寄存器中的数据值将
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加1，重新装入计数器1的预置，低温度系数晶振产生的脉冲信号在经过计数器1的减法计数，循环执行，直到计数器2内的数据减到0时，停止温度寄存器内值的累加，此时温度寄存器内的数值就是现场所测得温度。
DS18B20的寄存器结构的配置，低五位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式或测试模式。在其出厂时改为被设置为，用户不要改动。R1和R0用来设置分辨率。
图2.6 DS18B20的测温原理框图
2.3.2湿度传感器的选择
湿度的测量有很多种方法，湿度传感器的工作原理是其内置的物质从周围环境中吸收水分后引起的物质形态结构的变化，将这种变化以某种等价方式获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。最常用的有电容式、电阻式和湿涨式湿敏元件，分别是根据其内置物质吸湿后的介电常数、电阻率和体积的变化而测量得到湿度的。下面介绍HS1100（顶端接触）/HS1101（侧面接触）湿度传感器的特性及其应用。 1. 主要特性
（1）不需校准的完全互换性；（2）可靠性高和长期稳定性；（3）响应时间快速；（4）使用方便体积小；（5）能够适用于线性电压和频率两种输出电路；（6）适宜于流水线自动插件的制造和自动装配过程等。
相对湿度的范围是0~100%RH，电容量的变化为16pF变到200pF，其误差为±2.5%RH、反应时间小于5S、温度系数为0.04pF/℃，可见其有较高的精度。
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2. 工作原理
HS1100/HS1101电容传感器，在电路图中就是一个电容器件，这个电容有着其自身特点：随着空气中湿度的改变其电容量也就改变，如何把电容的变化量等价的转换为能够被计算机识别的信号，常用的方法是将该湿敏电容连接在555振荡电路中，555振荡电路的连接如图所示，其可以把电容值的变化量转为易于被计算机识别的与之成反比的电压频率信号。HS1100/HS1101湿度传感器在不同的相对湿度中其电容值是不同的，而电容值得改变使电路输出的频率也发生相应的改变，HS1100/HS1101的容值随着相对湿度的增大而增大，而输出频率与之成反比，因此输出频率的变化是随着相对湿度值的变大而变小，即频率降低。图2.7给出了输出频率的典型值。
图2.7典型频率值（参考点：25℃，相对湿度：50%，输出频率：6728KHZ) 图2.8给出了HS1101典型频率输出的555测量振荡电路，集成定时器555未接电阻R4、R2与湿敏电容C，构成对C的充电回路并将引脚2、6端相连引入到片内比较器，便成为一个典型的多谐振荡器，即方波发生器。另外，R3是防止输出短路的保护电阻，R1用于平衡温度系数。
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图2.8 HS1101典型555应用电路
2.4模块的选择
2.4.1模块的认识
每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始，精度为12位；模拟量值为0-32000的数值。输入格式： AIW[起始字节地址] 如AIW0输出格式： AQW[起始字节地址] AQW0 每个模拟量输入模块，按模块的先后顺序地址为固定的，顺序向后排。例：：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。
每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0(EM235只有一个模拟量输出)，第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。 模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方式（电流电压）。模块开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围；而且开关设置只有在重新上电后才能生效。只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。 EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。EM235模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。
注意：为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接，未连接传感器的通道要短接。当模拟量输入PLC接收到一个变动很大的不稳定的值时，原因之一：你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接，所以由此产生了一个很高的上下振动
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