18b20單總線多點式測溫系統(tǒng)設(shè)計

1、18B20單總線多點式測溫系統(tǒng)設(shè)計1DS18B20的概述的概述1.1，DSl8B20的外部管腳及特點的外部管腳及特點DS18B20可編程溫度傳感器有3個管腳。GND為接地線，DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過一個較弱的上拉電阻與單片機(jī)相連。VDD為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍3O～55V。本文使用外部電源供電。主要特點有：1.用戶可自設(shè)定報警上下限溫度值。2.不需要外部組件，能測量－55～125℃范圍內(nèi)的溫度。3.

2、－10℃~85℃范圍內(nèi)的測溫準(zhǔn)確度為05℃。4.通過編程可實現(xiàn)9～l2位的數(shù)字讀數(shù)方式，可在至多750ms內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換成12位的數(shù)字，測溫分辨率可達(dá)00625℃。5.獨特的單總線接口方式，與微處理器連接時僅需要一條線即可實現(xiàn)與微處理器雙向通訊。1.2DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部功能模塊如圖2所示，主要由4部分組成：64位光刻R0M（圖3）、溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。R0M中的64

3、位序列號是出廠前被光刻好的，他可以看作是該DSISB20的地址序列碼，每個DSI8B20的64位序列號均不相同。高低溫報警觸發(fā)器TH和TL，配置寄存器均由一個字節(jié)的E2PROM組成，使用一個存儲器功能命令可對TH，TL或配置寄存器寫入。配置寄存器中R1，R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)：R1R0＝’00’9位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為93.75ms；R1R0=‘01’10位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為187.5ms；R1R0=‘10’11位精度，最大轉(zhuǎn)換時

4、間為375ms；R1R0=’11’12位精度，最大轉(zhuǎn)換時間為750ms；未編程時默認(rèn)為12位精度。本系統(tǒng)采用的也是12位的精度。1.3，DS18B20的內(nèi)存結(jié)構(gòu)的內(nèi)存結(jié)構(gòu)DSI8B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM（便箋式的內(nèi)部存儲器）和一個非易失性的可電擦除的EEPROM，后者存放高溫和低溫觸發(fā)器TH，TL和結(jié)構(gòu)寄存器。便箋存儲器包含了9個連續(xù)字節(jié)（0～8），前兩個字節(jié)是測得的溫度信息，字節(jié)0的內(nèi)容是溫度的低8位，字節(jié)1

5、是溫度的高8位，字節(jié)2是TH（溫度上限報警），字節(jié)3是TL（溫度下限報警），字節(jié)4是配置寄存器，用于確定輸出分辨率9到12位。第5、6、7個字節(jié)是預(yù)留寄存器，用于內(nèi)部計算。字節(jié)8是冗余檢驗字節(jié)，校驗前面所有8個字節(jié)的CRC碼，可用來保證通信正確。2.DS18B20的測溫功能的測溫功能當(dāng)DSI8B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開始啟動轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲在高速暫存存儲器的0，1字節(jié)。單片機(jī)可通過單線

6、接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式以00625℃／LSB形式表示。DSl820工作過程中的協(xié)議初始化RoM操作命令存儲器操作命令處理數(shù)據(jù)2.1初始化(3)讀時間隙見圖2.255主機(jī)總線to時刻從高拉至低電平時總線只須保持低電平l5us之后在t1時刻將總線拉高產(chǎn)生讀時間隙讀時間隙在t1時刻后到t2時刻前約15us產(chǎn)生讀時間隙，t3時刻前主機(jī)必須完成讀位然后將總線釋放總線3.驅(qū)動驅(qū)動DS18B20的測溫的流程的測溫的流程3.