DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便,封裝成后可應(yīng)用于多種場合,如管道式,螺紋式,磁鐵吸附式,不銹鋼封裝式,型號多種多樣,有LTM8877,LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。
封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫,高爐水循環(huán)測溫,鍋爐測溫,機房測溫,農(nóng)業(yè)大棚測溫,潔凈室測溫,彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。
DS18b20原理圖
圖1:DS18B20引腳 DS18B20的主要特性
1.適應(yīng)電壓范圍更寬,電壓范圍:3.0~5.5V,在寄生電源方式下可由數(shù) 據(jù)線供電
2.獨特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊
3. DS18B20支持多點組網(wǎng)功能,多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫
4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件,全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)
5、溫范圍-55℃~+125℃,在-10~+85℃時精度為±0.5℃
6、可編程 的分辨率為9~12位,對應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可實現(xiàn)高精度測溫
7、在9位分辨率時最多在 93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字,12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字,速度更快
8、測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號,以“一 線總線”串行傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強的抗干擾糾錯能力
9、負(fù)壓特性:電源極性接反時,芯片不會因發(fā)熱而燒毀, 但不能正常工作。
DS18B20工作原理
DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同,只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同,且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s 減為750ms。DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小,用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變,所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2的脈沖輸入。
計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。計數(shù)器1對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù),當(dāng)計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時,溫度寄存器的值將加1,計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入,計數(shù)器1重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù),如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時,停止溫度寄存器值的累加,此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。圖3中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用于修正計數(shù)器1的預(yù)置值。
圖2:DS18B20測溫原理框圖
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
接線方法
面對著平的那一面,左負(fù)右正,一旦接反就會立刻發(fā)熱,有可能燒毀!同時,接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示85℃的原因。實際操作中將正負(fù)反接,傳感器立即發(fā)熱,液晶屏不能顯示讀數(shù),正負(fù)接好后顯示85℃。另外,如果使用51單片機的話,那么中間那個引腳必須接上4.7K—10K的上拉電阻,否則,由于高電平不能正常輸入/輸出,要么通電后立即顯示85℃,要么用幾個月后溫度在85℃與正常值上亂跳。
特點
獨特的一線接口,只需要一條口線通信 多點能力,簡化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電,電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當(dāng)于是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內(nèi)精度為±0.5 ° C溫度傳感器可編程的分辨率為9~12位,溫度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字格式最大值為750毫秒,用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置,應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費電子產(chǎn)品溫度計、或任何熱敏感系統(tǒng)描述該DS18B20的數(shù)字溫度計提供9至12位(可編程設(shè)備溫度讀數(shù))。
由于DS18B20是一條口線通信,所以中央微處理器與DS18B20只有一個一條口線連接。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量,不需要外接電源。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號,多個ds18b20s可以同時存在于一條總線。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。它的用途很多,包括空調(diào)環(huán)境控制,感測建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機器,并進行過程監(jiān)測和控制。DS18B20采用一線通信接口。因為一線通信接口,必須在先完成ROM設(shè)定,否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一: 1 )讀ROM, 2 )ROM匹配, 3 )搜索ROM, 4 )跳過ROM, 5 )報警檢查。
這些指令操作作用在沒有一個器件的64位光刻ROM序列號,可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件,同時,總線也可以知道總線上掛有有多少,什么樣的設(shè)備。若指令成功地使DS18B20完成溫度測量,數(shù)據(jù)存儲在DS18B20的存儲器。一個控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結(jié)果將被放置在DS18B20內(nèi)存中,并可以讓閱讀發(fā)出記憶功能的指揮,閱讀內(nèi)容的片上存儲器。溫度報警觸發(fā)器TH和TL都有一字節(jié)EEPROM 的數(shù)據(jù)。如果DS18B20不使用報警檢查指令,這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉(zhuǎn)換。寫TH,TL指令以及配置字節(jié)利用一個記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數(shù)據(jù)的讀,寫都是從最低位開始。