18B20单总线多点式测温系统设计.doc

18B20单总线多点式测温系统设计.DOC18B20单总线多点式测温系统设计
1. DS18B20的概述
, DSl8B20的外部管脚及特点
DS18B20可编程温度传感器有3个管脚。GND为接地线,DQ为数据输入输出接口,通过一个较弱的上拉电阻与单片机相连。VDD为电源接口,既可由数据线提供电源,又可由外部提供电源,~ V。本文使用外部电源供电。
主要特点有:
1. 用户可自设定报警上下限温度值。
2. 不需要外部组件,能测量-55~+125℃范围内的温度。
3. -10℃~ +85℃范围内的测温准确度为±℃。
4. 通过编程可实现9~l2位的数字读数方式,可在至多750 ms内将温度转换成12 位的数字,℃。
5. 独特的单总线接口方式,与微处理器连接时仅需要一条线即可实现与微处理器双向通讯。
DS18B20的内部结构
DS18B20内部功能模块如图2所示,主要由4部分组成:64位光刻R0M(图3)、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。R0M 中的64位序列号是出厂前被光刻好的,他可以看作是该DSISB20的地址序列码,每个DSI8B20的64位序列号均不相同。高低温报警触发器TH 和TL,配置寄存器均由一个字节的E2PROM组成,使用一个存储器功能命令可对 TH,TL或配置寄存器写入。配置寄存器中R1,R0决定温度转换的精度位数:R1R0=’00’,9位精度, ms;R1R0 = ‘01’,10位精度, ms;R1R0 = ‘10’,11位精度,最大转换时间为375 ms;R1R0 =’11’,12位精度,最大转换时间为750 ms;未编程时默认为12位精度。本系统采用的也是12位的精度。

,DS18B20的内存结构
DSI8B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM (便笺式的内部存储器)和一个非易失性的可电擦除的EEPROM,后者存放高温和低温触发器TH,TL和结构寄存器。便笺存储器包含了9个连续字节(0~8),前两个字节是测得的温度信息,字节0的内容是温度的低8位,字节1是温度的高8位,字节2是TH(温度上限报警),字节3是TL(温度下限报警),字节4是配置寄存器,用于确定输出分辨率9到12位。第5、6、7个字节是预留寄存器,用于内部计算。字节8是冗余检验字节,校验前面所有8个字节的CRC码,可用来保证通信正确。

2. DS18B20的测温功能
当DSI8B20接收到温度转换命令后,开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的0,1字节。单片机可通过单线接口读到该数据,读取时低位在前,高位在后, 5℃/LSB形式表示。
DSl820工作过程中的协议
初始化-> RoM操作命令-> 存储器操作命令-> 处理数据
初始化
单总线上的所有处理均从初始化开始
2 .2ROM操作品令
总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令之一这些命令如
指令代码
Read ROM(读ROM) [33H]
Match ROM(匹配ROM) [55H]
Skip ROM(跳过ROM] [CCH]
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