DS18B20 和 DS1822 使电压、 特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
（二）温度传感器18B20的基本组成，见下图4所示。
图4 温度传感器
DS1820 数字温度计以 9 位数字量的形式反映器件的温度值。 DS1820 通过一
个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和 DS1820 之间仅需一条连接线（加上 地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。
因为每个 DS1820 都有一个独特的片序列号，所以多只 DS1820 可以同时连在一根单线总线上，这样就 可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在 HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及 过程监测和控制等方面非常有用。
1.引脚说明
16 脚 SSOP PR35 符号 说明
8 2 DQ 数据输入/输出脚。对单线操作：漏极开路 7 3 VDD 可选的 VDD 引脚。
DS1820S（16 脚 SSOP）：所有上表中没提到的脚均接地 DS1820 的主要部件模块
图5 DS1820 的主要部件模块
图5 的方框图示出了 DS1820 的主要部件。DS1820 有三个主要数字部件：1）64 位激光 ROM，2）温度传 感器，3）非易失性温度报警触发器 TH 和 TL。器件用如下方式从单线通讯线上汲取能量：在信号线处于高 电平期间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到来再 给寄生电源（电容）充电。DS1820 也可用外部 5V 电源供电。 （三）温度传感器18B20的测温操作
DS1820 通过一种片上温度测量技术来测量温度。图6示出了温度测量电路的方框图。
图6 温度测量电路图
DS1820 是这样测温的：用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一 个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度
值。计数器被预置到对应于-55℃的一个值。如果计数器 在门周期结束前到达 0，则温度寄存器（同样被预置到-55℃）的值增加，表明所测温度大于-55℃。
同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振 荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到 0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。 斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数 器对温度每增加一度所需计数的的值来实现的。因此，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度 下计数器的值和每一度的计数值。
DS1820 内部对此计算的结果可提供 0.5℃的分辨力。温度以16bit 带符号位扩展的二进制补码形式读 出，表 1 给出了温度值和输出数据的关系。数据通过单线接口以串行方式传输。DS1820 测温范围-55℃~+125℃，以 0.5℃递增。如用于华氏温度，必须要用一个转换因子查找表。 意 DS1820 内温度表示值为 1/2℃LSB。
最高有效（符号）位被复制充满存储器中两字节温度寄存器的高 MSB 位，由这种“符号位扩展”产生出了示于表
1 的 16bit 温度读数。可用下述方法获得更高的分辨力。首先，读取温度值，将 0.5℃位（LSB）从读取的值中截去，这个值 叫做 TEMP_READ。然后读取计数器中剩余的值，这个值是门周期结束后保留下来的值（COUNT_REMAIN）。最 后，我们用到在这个温度下每度的计数值（COUNT_PER_C）。用户可以用下面的公式计算实际温度值：
TEMPEATURE=TEMP_READ-0.25=(COUNT_PER_C-COUNT_REMAIN)/COUNT_PER_C
DS18B20的使用：
CPU对DS18B20的访问流程是：先对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。 DS18B20常用控制命令，如表4-1所示。
表1 DS18B20 控制命令表
指 令 温度转换 读暂存器 写暂存器 复制暂存器 重新调E2RAM 读电源供电方式 约定代码 44H BEH 4EH 48H B8H B4H 操 作 说 明 启动DS18B20进行温度转换 读暂存器9个字节内容 将数据写入暂存器的TH、TL字节 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH字节 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU
五、硬件设计
（一）硬件电路设计
系统设计包括硬件系统、软件系统两部分组成，系统硬件电路如图5-1所示。硬件系统设计由电源、复位、按键、传感器接口、报警驱动、显示等部分组成。它们可以分成三类：
1)电源、复位：复位、按键部分 2)输入输出：按键、显示部分 3)驱动：传感器接口、报警驱动部分
相关推荐：
loading