ds18b20系统结构框图和接线
传感器技术
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admin
2019-06-13 00:00

DS18B20数字温度传感器易于连接,可用于各种应用,如管道,螺纹,磁铁吸附,不锈钢和各种型号,包括LTM8877,LTM8874等。它的外观主要取决于应用。

封装的DS18B20可用于电缆沟温度测量,高炉水循环温度测量,锅炉温度测量,机房温度测量,农业温室温度测量,洁净室温度测量,弹药库温度测量和其他非极限温度场合。耐磨,耐冲击,体积小,易于使用,各种封装类型,适用于各种狭窄空间设备的数字温度测量和控制。

DS18b20原理图

ds18b20系统结构框图和接线

图1:DS18B20引脚DS18B20的主要特性

1.适应电压范围宽,电压范围:3.0~5.5V,可在寄生功率模式下通过数据线供电

2.独特的单线接口模式,DS18B20与微处理器连接时只需一根端口线即可实现微处理器与DS18B20之间的双向通信

3. DS18B20支持多点联网功能,多个DS18B20可以在一根三线并联,实现网络中的多点温度测量

4. DS18B20不需要使用任何外部元件。所有传感元件和转换电路都集成在一个形状像三极管的集成电路中。

5,温度范围-55°C~ + 125°C,精度为-memn;在-10~ + 85°C下0.5°C

6.可编程分辨率为9~12位,相应的可分辨温度分别为0.5°C,0.25°C,0.125°C和0.0625°C,可实现高精度温度测量

7.以9位分辨率将温度转换为最大93.75ms,并在12位分辨率下将温度值转换为最大750ms,这更快

8.测量结果直接输出数字温度信号,通过“一线总线”串行传输到CPU,可以同时传输CRC校验码,具有很强的抗干扰和纠错能力

9.负压特性:当电源极性反转时,芯片不会因热量而烧坏,但不能正常工作。

DS18B20工作原理

DS18B20的读写时序和温度测量原理与DS1820相同,只是获得的温度值的位数随分辨率而变化,温度转换时的延迟时间从2s减少到750ms。 DS18B20温度测量原理如图3所示。图中,低温度系数晶体振荡器的振荡频率受温度影响很小,产生固定频率的脉冲信号被发送到计数器1。温度系数晶体振荡器随温度改变其振荡速率,产生的信号用作计数器2的脉冲输入。

计数器1和温度寄存器预设为对应于-55°C的基准值。计数器1对低温度系数晶体振荡器产生的脉冲信号进行倒计时。当计数器1的预置值减小到0时,温度寄存器的值将增加1,计数器1的预置将重新加载,计数器1将重新启动。对由低温度系数晶体振荡器产生的脉冲信号进行计数,并且重复该循环直到计数器2计数到0,停止温度寄存器值的累积,并且温度寄存器中的值是测量的温度。图3中的斜率累加器用于补偿和校正温度测量过程中的非线性,其输出用于校正计数器1的预设值。

ds18b20系统结构框图和接线

图2:DS18B20温度测量框图

系统框图

ds18b20系统结构框图和接线

接线方法

面对平坦的一面,左右是正确的,一旦它反转,它会立即升温,它可能会燃烧!同时,反向也是传感器始终显示85°C的原因。在实际操作中,正负反接,传感器立即产生热量,液晶屏无法显示读数,正负极连接显示85°C。另外,如果你使用51 MCU,那么中间引脚必须连接到4.7K— 10K上拉电阻,否则,因为高电平不能正常输入/输出,或上电后立即显示85°C,或使用几个月后温度达到85°C且正常值跳变。

功能

独特的一线接口只需要一个端口通信多点功能,这简化了分布式温度传感应用,无需外部元件由数据总线供电。电压范围为3.0 V至5.5 V.无需备用电源。测量温度范围为-55°; C至+ 125°C。华氏温度为-67度; F至257华氏度-10度; C至+85° C范围精度为±; 0.5度C温度传感器可编程分辨率为9~12位,温度转换为12位数字格式最大为750毫秒,用户可定义的非易失性温度报警设置适用于恒温控制,工业系统,消费电子温度计或任何热敏应用系统。 DS18B20数字温度计提供9至12位(可编程器件温度读数)。

由于DS18B20是线路通信,因此中央微处理器只有一个端口连接到DS18B20。对于读写和温度转换,可以从数据线本身获得能量,而无需外部电源。由于每个DS18B20都包含一个唯一的序列号,因此可以在一条总线上同时存在多个ds18b20。这允许温度传感器放置在许多不同的地方。它有许多用途,包括空调环境控制,建筑温度设备或机器的传感,以及过程监控。 DS18B20使用单线通信接口。由于单线通信接口,必须首先完成ROM设置,否则将无法使用存储器和控制功能。主要首先提供以下功能命令之一:1)读取ROM,2)ROM匹配,3)搜索ROM,4)跳过ROM,5)报警检查。

这些指令在没有器件的64位光刻ROM序列号上运行。可以在线路上选择多个设备来选择设备。同时,总线还可以知道总线上有多少设备。如果指令成功导致DS18B20完成温度测量,则数据将存储在DS18B20的存储器中。控制功能命令指示DS18B20的温度测量。测量结果将被放置在DS18B20存储器中,并且可以由发出存储器功能的指令器读取以读取内容的片上存储器。温度报警触发TH和TL都有一个字节的EEPROM数据。如果DS18B20不使用报警检查命令,则这些寄存器可用于一般用户存储器。配置字节也加载到芯片上,以便理想地解决温度数字转换问题。使用存储器功能指令写入TH,TL指令和配置字节。通过缓冲区读取寄存器。从最低位置开始读取和写入所有数据。