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单线数字温度传感器DS18B20原理及其应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:374

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  dallas最新单线数字温度传感器ds18b20简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济 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。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。ds18b20、 ds1822 "一线总线"数字化温度传感器 同ds1820一样,ds18b20也 支持"一线总线"接口,测量温度范围为 -55°c~+125°c,在-10~+85°c范围内,精度为±0.5°c。ds1822的精度较差为± 2°c 。现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。

  适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3v~5.5v的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。 ds18b20、 ds1822 的特性 ds18b20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°c。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在eeprom中,掉电后依然保存。ds18b20的性能是新一代产品中最好的!性能价格比也非常出色! ds1822与 ds18b20软件兼容,是ds18b20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的eeprom,精度降低为±2°c,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。 继"一线总线"的早期产品后,ds1820开辟了温度传感器技术的新概念。ds18b20和ds1822使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。

1.ds18b20的新性能

  (1)可用数据线供电,电压范围:3.0~5.5v;

  (2)测温范围:-55~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃;

  (3)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℃;

  (4)12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字;

  (5)负压特性:电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

2. ds18b20的外形和内部结构

  ds18b20内部结构主要由四部分组成:64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的管脚排列如下:

图(1)ds18b20外形图

引脚定义:

(1) dq为数字信号输入/输出端;

(2) gnd为电源地;

(3) vdd为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。

内部结构

图(2)ds18b20内部结构图

ds18b20有4个主要的数据部件:

  (1)光刻rom中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该ds18b20的地址序列码。64位光刻rom的排列是:开始8位(28h)是产品类型标号,接着的48位是该ds18b20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(crc=x8+x5+x4+1)。光刻rom的作用是使每一个ds18b20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个ds18b20的目的。

  (2)ds18b20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/lsb形式表达,其中s为符号位。

表1 ds18b20温度值格式表

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  dallas最新单线数字温度传感器ds18b20简介新的"一线器件"体积更小、适用电压更宽、更经济 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。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。ds18b20、 ds1822 "一线总线"数字化温度传感器 同ds1820一样,ds18b20也 支持"一线总线"接口,测量温度范围为 -55°c~+125°c,在-10~+85°c范围内,精度为±0.5°c。ds1822的精度较差为± 2°c 。现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。

  适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3v~5.5v的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。 ds18b20、 ds1822 的特性 ds18b20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°c。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在eeprom中,掉电后依然保存。ds18b20的性能是新一代产品中最好的!性能价格比也非常出色! ds1822与 ds18b20软件兼容,是ds18b20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的eeprom,精度降低为±2°c,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。 继"一线总线"的早期产品后,ds1820开辟了温度传感器技术的新概念。ds18b20和ds1822使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。

1.ds18b20的新性能

  (1)可用数据线供电,电压范围:3.0~5.5v;

  (2)测温范围:-55~+125℃,在-10~+85℃时精度为±0.5℃;

  (3)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℃;

  (4)12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字;

  (5)负压特性:电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。

2. ds18b20的外形和内部结构

  ds18b20内部结构主要由四部分组成:64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的管脚排列如下:

图(1)ds18b20外形图

引脚定义:

(1) dq为数字信号输入/输出端;

(2) gnd为电源地;

(3) vdd为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。

内部结构

图(2)ds18b20内部结构图

ds18b20有4个主要的数据部件:

  (1)光刻rom中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该ds18b20的地址序列码。64位光刻rom的排列是:开始8位(28h)是产品类型标号,接着的48位是该ds18b20自身的序列号,最后8位是前面56位的循环冗余校验码(crc=x8+x5+x4+1)。光刻rom的作用是使每一个ds18b20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个ds18b20的目的。

  (2)ds18b20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/lsb形式表达,其中s为符号位。

表1 ds18b20温度值格式表

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