DS18B20温度传感器详解带c程序

DS18B20自己学习过程总结+开发板原理图+C程序详解

DS18B20温度传感器（详细案列+程序）

硬件介绍

1.1主要特征

(1) 独特的单线接口方式，只需一个接口引脚即可通信；

(2) 每一个DS18B20都有一个唯一的64位ROM序列码；

(3) 在使用中不需要任何外围元件；

(4) 可用数据线供电，电压范围:+3.0V-+5.5 V；

(5) 测温范围:-55℃ -+125℃，在-10℃-+85℃范围内精度为+0.5℃，分辨率为0.0625℃；

(6) 通过编程可实现9-12位的数字读数方式。温度转换成12位数字信号所需时间最长为750ms，而在9位分辩模式工作时仅需93.75ms；

(7) 用户可自设定非易失性的报警上下限值；

(8) 告警搜索命令可识别和定位那些超过报警限值的DS18B20；

(9) 多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温；

(10)电源极性接反时，DS18B20不会因发热而烧毁，但不能正常工作；

1.2外形与接线

引脚图 接线图

DS18B20引脚定义：

DQ为数字信号输入/输出端；

GND为电源地；

VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

内部结构与介绍

2.1内部结构

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内部结构图

2. 2 DS18B20内部存储器及温度数据格式

对于DS18B20内部存储器结构（见下图），它包括一个暂存RAM和一个非易失性电可擦除EERAM,后者存放报警上下限TH、TL。当改变TH、T L中的值时，数据首先被写进暂存器的第二、三字节中，主机可再读出其中内容进行验证。如果正确，当主机发送复制暂存器命令，暂存器的第二、三字节将被复制到TH、TL中，这样处理有利于确保该数据在单总线上传输的完整性[7]。

(暂存RAM) EERAM结构（电可擦写RAM）

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暂存存储器作用是在单线通信时确保数据的完整性，它由8字节组成，头两个字节表示测得的温度读数。以12位转化为例说明温度高低字节存放形式（温度的存储形式如表3.1）及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低8位的RAM中，二进制中的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1，再乘于0.0625才能得到实际温度[8]。

表3.1 温度的存储形式

S=1时表示温度为负，S=0时表示温度为正，其余低位以二进制补码形式表示，最低位为1时表示0.0625℃ 。温度/数字对应关系如表3.2所示。

表3.2 DS18B20温度/数字对应关系表

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3.1执行序列

（1）初始化

（2）ROM指令集

A．READ_ROM [33H] 读ROM //可读出64位编码

B．MATCH_ROM [55H] 匹配ROM//以此指令对某一个1820操作

C．SKIP_ROM [CCH] 跳过ROM//用于总线只有一个1820

D．SEARCH_ROM

[F0H]

搜索ROM//用于一次读取多个1820的64位编码

E．ALARM_SEARCH [ECH] 报警搜索ROM//从多个1820中搜索哪个在报警

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（3）DS18B20功能指令（暂存器指令集）

A．温度转换 [44H] 启动DS18B20进行温度转换

B．读暂存器 [BEH] 读暂存器9个字节内容

C．写暂存器 [4EH] 将数据写入暂存器的TH、TL字节

D．复制暂存器 [48H] 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中

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E．重新调E2RAM [B8H] 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节

F．读电源供电方式 [B4H] 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU

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运行流程

4.1多个读取步骤

4.2单个读取步骤

4.3读取到的字节

时序介绍

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5.1初始化

至少480us

DS18B20

等待Vpu

单总线

GND

5.2写时间隙

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5.3读时间隙

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6.

开发板原理图

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液

数

晶

码

模

管

灯

块

模

电

块

路

(

(

为

背

背

引

对

光

光

接脚

此 )

比

灯

灯

数 )

为

处此

度

负

正

据此

电

接处

调

极

极

此处

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接地

限

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流

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阵

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盘

模

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进

块

电

机

模

块

复

位

电

路

蜂

鸣

全器

电

串

路

必

口

通

信

祥

模

块

小

作

红

外

接

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收

电

发

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