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DS18B20温度传感器芯片的中文资料_引脚图及功能_内部结构电路图_工作原理与工作时序及应用电路图

来源:华强商城 发布时间:2021-11-30

摘要: 在本文中小编将为大家详细介绍DS18B20温度传感器芯片的中文资料信息,其中包括DS18B20的规格参数、特点、引脚图及功能、内部结构电路图、工作原理图、工作时序图、单片机电路应用图及接线方法。希望能帮助大家更好认识DS18B20芯片。

在本文中小编将为大家详细介绍DS18B20温度传感器芯片的中文资料信息,其中包括DS18B20的规格参数、特点、引脚图及功能、内部结构电路图、工作原理图、工作时序图、单片机电路应用图及接线方法。希望能帮助大家更好认识DS18B20芯片。

DS18B20温度传感器芯片的中文资料


DS18B20芯片是一种常用的数字温度传感器,具有三根引脚且接线方便,其输出的是数字信号,在封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。芯片DS18B20的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,具有耐磨耐碰,体积小,使用方便等特点,在封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。主要根据应用场合的不同而改变其外观,封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。


芯片DS18B20的规格参数:

  DS18B20最大供电电压:5.5 V

  DS18B20最小供电电压:3 V

  DS18B20最大工作温度:125 Cel

  DS18B20最小工作温度:-55 Cel

  DS18B20最大精度:0.5000

  DS18B20加工封装描述:TO-92, 3 PIN

  DS18B20状态:ACTIVE

  DS18B20外罩:塑料

  DS18B20高度:4.63 mm

  DS18B20宽度:3.62 mm

  DS18B20端子涂层:锡 铅

  DS18B20安装特点:通孔安装

  DS18B20端子类型:焊接

  DS18B20工作电流:1.5 mA

  DS18B20包装类型:矩形的

  DS18B20长度或直径:4.7 mm

  DS18B20位数:12

  DS18B20输出接口类型:1-线 接口

  DS18B20传感器类型:串行


DS18B20芯片的引脚图及功能


DS18B20的引脚图: 

DS18B20的引脚图

DS18B20的引脚功能说明: 

引脚1(GND):地 

引脚2(DQ):单线运用的数据输入输出引脚 

引脚3(VDD):可选的电源引脚

拿着它,正面(平面的那一侧)而对自己,管脚向下,从左向右依次为123。


DS18B20芯片的内部结构电路图


DS18B20芯片的内部结构电路图

DS18B20芯片的内部结构主要由4部分组成:64 位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。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,每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码(CRC=X^8+X^5+X^4+1)。 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。


DS18B20温度传感器的工作原理


DS18B20的测温原理和读写时序与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。DS18B20的工作测温原理如图所示,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。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。

DS18B20温度传感器的工作原理


DS18B20的特点有哪些?


  DS18B20 单线数字温度传感器,即“一线器件”,其具有独特的优点:

  ( 1 )采用单总线的接口方式 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。单总线具有经济性好,抗干扰能力强,适合于恶劣环境的现场温度测量,使用方便等优点,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。

  ( 2 )测量温度范围宽,测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在 -10~+ 85°C范围内,精度为 ± 0.5°C 。

  ( 3 )在使用中不需要任何外围元件。

  ( 4 )持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上,实现多点测温。

  ( 5 )供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此,当数据线上的时序满足一定的要求时,可以不接外部电源,从而使系统结构更趋简单,可靠性更高。

  ( 6 )测量参数可配置 DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定 9~12 位。

  ( 7 ) 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。

  ( 8 )掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ,在系统掉电以后,它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。

  DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围,适合于构建自己的经济的测温系统,因此也就被设计者们所青睐。


芯片DS18B20的工作时序说明


  1.初始化时序

   

  主机首先发出一个480-960微秒的低电平脉冲,然后释放总线变为高电平,并在随后的480微秒时间内对总线进行检测,如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。

  做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480-960微秒的低电平出现,如果有,在总线转为高电平后等待15-60微秒后将总线电平拉低60-240微秒做出响应存在脉冲,告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。

DS18B20初始化时序


  2.写操作时序

   

  写周期最少为60微秒,最长不超过120微秒。写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0,则继续拉低电平最少60微秒直至写周期结束,然后释放总线为高电平。若主机想写1,在一开始拉低总线电平1微秒后就释放总线为高电平,一直到写周期结束。而做为从机的DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样,在采样期内总线为高电平则为1,若采样期内总线为低电平则为0。

DS18B20写操作时序


  3.读操作时序

   

  对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。读时隙是从主机把单总线拉低之后,在1微秒之后就得释放单总线为高电平,以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后,便开始送出数据,若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线,然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测,采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程,至少需要60us才能完成

DS18B20读操作时序


DS18B20单片机的应用电路图解


DS18B20的应用电路图解 

  DS18B20单片机的应用电路图

  Ds1820_Bus = 0; //产生下降沿,进入写时序(15us内送上数据)

  Ds1820_Bus = data_1820&0x01; //从低位开始送数

  Delay_X15us(3);//延时45us,保证DS18B20采样到数据

  Ds18B20_Bus = 1; //拉高电平完成送数

  Delay_X15us(1);//连续送数要间隔至少1us(这里15us)

  data_1820》》=1;//移位


DS18B20的接线方法


面对着平的那一面,左负右正,一旦接反就会立刻发热,有可能烧毁!同时,接反也是导致该传感器总是显示85℃的原因。实际操作中将正负反接,传感器立即发热,液晶屏不能显示读数,正负接好后显示85℃。另外,如果使用51单片机的话,那么中间那个引脚必须接上4.7K—10K的上拉电阻,否则,由于高电平不能正常输入/输出,要么通电后立即显示85℃,要么用几个月后温度在85℃与正常值上乱跳。


DS18B20的封装尺寸图


DS18B20的封装尺寸图

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