DS18B20简单介绍

4.2.1 DS18B20介绍

美国Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。现在，新一代的DS18B20 体积更小、更经济、更灵活。使你可以充分发挥“一线总线”的优点。目前DS18B20 批量采购价格仅10 元左右。

4.2.2 DS18B20的主要特征

（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；

（2）独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯；

（3）DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；

（4）DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；

（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃；

（6）可编程的分辨率为9～12 位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温；

（7）在9 位分辨率时最多在93.75ms 内把温度转换为数字，12 位分辨率时最多在750ms 内把温度值转换为数字，速度更快；

（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；

9.负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

4.2.3 DS18B20的内部结构与外形

DS18B20 内部结构主要由四部分组成： 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。DS18B20 的管脚排列如图19所示：

图19  DS18B20 引脚排列图

DS18B20 引脚定义：

(1) GND为电源地；

(2) DQ为数字信号输入/输出端；

(3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

4.2.4 DS18B20工作原理 

DS18B20 测温原理如图20所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2 的脉冲输入。计数器1 和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1 对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1 的预置值减到0 时，温度寄存器的值将加1，计数器1 的预置将重新被装入，计数器1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2 计数到0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图20 中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1 的预置值。

图20 DS18B20 测温原理框图