溫度傳感器工作原理

1、溫度傳感器工作原理1.引腳★●GND接地?！馜Q為數(shù)字信號(hào)輸入輸出端?！馰DD為外接電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）2.與單片機(jī)的連接方式★單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20與單片機(jī)連接電路非常簡(jiǎn)單，引腳1接地（GND），引腳3（VCC）接電源5V，引腳2（DQ）接單片機(jī)輸入輸出一個(gè)端口，電壓5V和信號(hào)線（DQ）之間接有一個(gè)4.7k的電阻。由于每片DS18B20含有唯一的串行數(shù)據(jù)口，所以在一條總線上可以掛接多個(gè)DS18B20芯片。外

2、部供電方式單點(diǎn)測(cè)溫電路如圖★外部供電方式多點(diǎn)測(cè)溫電路如圖★3.DS18B20的性能特點(diǎn)DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20的性能特點(diǎn)如下：●獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信。●多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能?！癫恍枰獠?/p>

3、器件。●在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5V?！窳愦龣C(jī)功耗?！駵囟纫?~12位數(shù)字量讀出●用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置?！駡?bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)識(shí)超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件?！褙?fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，只是不能正常工作。4.內(nèi)部結(jié)構(gòu).DS18B20采用3腳PR—35封裝或8腳SOIC封裝，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖★64位ＲＯＭ的位結(jié)構(gòu)如圖★◆。開始８位是產(chǎn)品類型的編號(hào)；接著是每個(gè)器件的

4、唯一序號(hào)，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20可以采用單線進(jìn)行通信的原因。非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過軟件寫入用戶報(bào)警上下限數(shù)據(jù)。8位檢驗(yàn)CRC48位序列號(hào)8位工廠代碼MSBLSBMSBLSBMSBLSBDS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2PROM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為9字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖★。前2字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息。第3和4字

5、節(jié)是TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第5字節(jié)為配置寄存器，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，DS18B20工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)化為相應(yīng)精度的數(shù)值。該字節(jié)各位的定義如圖★，其中，低5位一直為1；TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，在DS18B20出廠時(shí)，該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動(dòng)；R0和R1決定溫度轉(zhuǎn)化的精度位數(shù)，即用來設(shè)置分辨率，其定義方法見表★高速暫存RAM的第6、

6、7、8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯1。第9字節(jié)是前面所有8讀ROM33H讀取DS18B20溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址）符合ROM55H發(fā)出命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問單總線上與該編碼對(duì)應(yīng)的DS18B20，使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該DS18B20讀寫作準(zhǔn)備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別64位ROM地址，為操作各器件作好準(zhǔn)備跳過ROM0CCH跳過ROM工作報(bào)警搜索命令0ECH執(zhí)行后

7、只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的芯片才能作出響應(yīng)6.使用注意事項(xiàng)●因?yàn)橛布_銷小，需要復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)必須嚴(yán)格保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果?！癞?dāng)單總線上所掛DS18B20超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需加以注意?！襁B接DS18B20電纜的長(zhǎng)度超過50m時(shí)，最好采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)為接地線與

8、信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地，正常通信距離可達(dá)150m?！裨贒S18B20測(cè)溫程序中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總要等到DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線當(dāng)程序讀該DS18B20時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。7溫度數(shù)據(jù)的計(jì)算處理方法從DS18B20讀取出的二進(jìn)制值必須先轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制值，才能用于字符的顯示。DS18B20的轉(zhuǎn)換精度為9~12位可選，為了提高精度采用12位。在采用1

9、2位轉(zhuǎn)換精度時(shí)，溫度寄存器里的值是以0.0625為步進(jìn)的，即溫度值為溫度寄存器里的二進(jìn)制值乘以0.0625，就是實(shí)際的十進(jìn)制溫度值。通過列舉觀察可以發(fā)現(xiàn)，一個(gè)十進(jìn)制值與二進(jìn)制值間有很明顯的關(guān)系，就是把二進(jìn)制的高字節(jié)的低半字節(jié)和低字節(jié)的高半字節(jié)組成一個(gè)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制值化為十進(jìn)制值后，就是溫度值的百、十、個(gè)位值，而剩下的低字節(jié)的低半字節(jié)化成十進(jìn)制后，就是溫度值的小數(shù)部分。因?yàn)樾?shù)部分是半字節(jié)，所以二進(jìn)制值范圍是0~F，轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制小

10、數(shù)值就是0.0625的倍數(shù)（0~15倍）。這樣需要4位的數(shù)碼管來顯示小數(shù)部分。實(shí)際應(yīng)用不必有這么高的精度，采用一位數(shù)碼管來顯示小數(shù)，可以精確到0.1℃。表★◆就是二進(jìn)制與十進(jìn)制的近似對(duì)應(yīng)關(guān)系表。小數(shù)部分二進(jìn)制與十進(jìn)制的近似對(duì)應(yīng)關(guān)系表小數(shù)部分二進(jìn)制值0123456789ABCDEF十進(jìn)制值0011233455667889STR36B的使用要點(diǎn)1.STR36B功能概述STR36B無線收發(fā)模塊是微功率、ISM全波段的無線通信模塊。該模塊內(nèi)置控