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接地）2.與單片機的連接方式★單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20與單片機連接電路非常簡單，引腳1接地（GND），引腳3（VCC）接電源5V，引腳2（DQ）接單片機輸入輸出一個端口，電壓5V和信號線（DQ）之間接有一個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DS18B20芯片。外

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

3、器件?！裨诩纳娫捶绞较驴捎蓴?shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.0~5.5V?！窳愦龣C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警設(shè)置?！駡缶阉髅钭R別并標識超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件?！褙撾妷禾匦裕娫礃O性接反時，溫度計不會因發(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；接著是每個器件的

4、唯一序號，共有４８位；最后８位是前面５６位的ＣＲＣ檢驗碼，這也是多個DS18B20可以采用單線進行通信的原因。非易失性溫度報警觸發(fā)器ＴＨ和ＴＬ，可通過軟件寫入用戶報警上下限數(shù)據(jù)。8位檢驗CRC48位序列號8位工廠代碼MSBLSBMSBLSBMSBLSBDS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個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)的存儲器，結(jié)構(gòu)如圖★。前2字節(jié)包含測得的溫度信息。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是測試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測試模式，在DS18B20出廠時，該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動；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應(yīng)的DS18B20，使之作出響應(yīng)，為下一步對該DS18B20讀寫作準備搜索ROM0F0H用于確定掛接在同一總線上DS18B20的個數(shù)和識別64位ROM地址，為操作各器件作好準備跳過ROM0CCH跳過ROM工作報警搜索命令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●因為硬件開銷小，需要復(fù)雜的軟件進行補償，由于DS18B20與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS18B20進行讀寫編程時必須嚴格保證讀寫時序，否則將無法讀取測溫結(jié)果?！癞?dāng)單總線上所掛DS18B20超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時需加以注意。●連接DS18B20電纜的長度超過50m時，最好采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對為接地線與

8、信號線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地，正常通信距離可達150m?！裨贒S18B20測溫程序中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換時總要等到DS18B20的返回信號，一旦某個DS18B20接觸不好或斷線當(dāng)程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)。7溫度數(shù)據(jù)的計算處理方法從DS18B20讀取出的二進制值必須先轉(zhuǎn)化成十進制值，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，溫度寄存器里的值是以0.0625為步進的，即溫度值為溫度寄存器里的二進制值乘以0.0625，就是實際的十進制溫度值。通過列舉觀察可以發(fā)現(xiàn)，一個十進制值與二進制值間有很明顯的關(guān)系，就是把二進制的高字節(jié)的低半字節(jié)和低字節(jié)的高半字節(jié)組成一個字節(jié)，這個字節(jié)的二進制值化為十進制值后，就是溫度值的百、十、個位值，而剩下的低字節(jié)的低半字節(jié)化成十進制后，就是溫度值的小數(shù)部分。因為小數(shù)部分是半字節(jié)，所以二進制值范圍是0~F，轉(zhuǎn)化成十進制小

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★◆就是二進制與十進制的近似對應(yīng)關(guān)系表。小數(shù)部分二進制與十進制的近似對應(yīng)關(guān)系表小數(shù)部分二進制值0123456789ABCDEF十進制值0011233455667889STR36B的使用要點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