DS18B20和DS18S20 1-Wire 数字温度计的比较方案是什么？

DS18B20

DS18B20和DS18S20 1-Wire 数字温度计的比较方案是什么？

来源：analog 发布时间：2023-07-27

摘要： Maxim Integrated的DS18B20和DS18S20是两款非常流行的1线数字温度计。这个1线协议解释了这两个部分之间的相似点和不同点。

摘要

DS18B20和DS18S20是两款非常流行的1线数字温度计。本应用说明解释了这两个部件之间的异同，并指导客户为应用程序选择最佳部件。

介绍

DS18B20和DS18S20 1线器件是任何需要数字温度计的应用的流行和优秀的选择。两种设备提供相同的分辨率和精度。这两个部分的不同之处在于数据呈现给用户的方式。本应用说明描述了这些设备的工作原理以及它们之间的区别。推荐每个设备的应用。

设备如何工作

DS18B20和DS18S20都使用相同的底座设计。使用两个带隙产生的电压源进行温度测量。其中一个电压源具有高温系数，并且随温度的变化具有确定性。另一个电压源具有低温系数，不随温度变化。数字转换器(ADC)将这两个电压之间的差值转换为数字值，表示设备的温度。温度转换的分辨率可从9位到12位选择。

两种设备的差异

我们以回到原始DS1820的简短离题开始讨论。

DS1820采用双振荡器拓扑进行温度转换。原始DS1820的分辨率只有9位。通过增加两个额外的寄存器字节(Count Per°C和Count Remain)并执行以下计算，可以实现额外的分辨率。对于这个计算，Temp_Read是通过从温度数据中截断0.5°C位(位0)获得的值。

DS18S20被设计为原始DS1820的插入式替代品。为了作为替代品，DS18S20中的ADC在出厂时配置为始终执行12位转换。然后将12位数据四舍五入为9位值并存储在温度寄存器中。为了允许大于9位的分辨率，计算Count Remain寄存器的值。每°C计数寄存器由工厂设置为16。使用Count Remain和Count Per°C寄存器以及上述公式，DS18S20可以获得高达12位的分辨率。

DS18B20与DS18S20在一个重要方面不同:设计人员可以通过使用配置寄存器来选择所需的分辨率。这种灵活性允许用户在不需要更高分辨率的情况下减少ADC转换时间并节省功耗。表1显示了每种可能的分辨率设置的温度转换时间和LSB。

表1。DS18B20转换时间和分辨率设置
决议	9位	10位	11位	12位
转换时间(ms)	93.75	187.5	375	750
LSB(°C)	0.5	0.25	0.125	0.0625

DS18B20和DS18S20的温度寄存器的权重不同。DS18S20中的温度寄存器被加权以匹配DS1820;DS18B20的温度寄存器被格式化为提供12位分辨率。如果需要大于9位的分辨率，DS18B20中的这种格式消除了执行额外计算的需要(DS18S20需要)。两个设备的温度寄存器的默认上电状态为+85°C。温度寄存器的格式如表2和表3所示。

表2。DS18S20温度寄存器格式
	位7	位6	位5	位4	位3	位2	位1	位0
LSB	2 (6)	2 (5)	2 (4)	2 (3)	2（2)	2 (1)	2 (0)	2(-1)
最高有效位	*	年代	年代	年代	年代	年代	年代	年代

表3。DS18B20温度寄存器格式
	位7	位6	位5	位4	位3	位2	位1	位0
LSB	2 (3)	2（2)	2 (1)	2 (0)	2(-1)	2(-2)	2(-3)	2(-4)
最高有效位	*	年代	年代	年代	年代	2 (6)	2 (5)	2 (4)
*S =符号

这些设备中的暂存存储器(表4)也略有不同。DS18S20缺少允许DS18B20改变分辨率的配置寄存器。如果需要大于9位的分辨率，DS18S20确实有两个额外的寄存器。

表4。Scratchpad内存映射比较
	DS18S20	DS18B20
字节0	温度LSB (ah)	温度LSB (50h)
1字节	温度MSB (00h)	温度MSB (05h)
2字节	T (H)登记	T (H)登记
3字节	T (L)登记	T (L)登记
4字节	保留(FFh)	配置寄存器
5字节	保留(FFh)	保留(FFh)
6字节	剩余计数(0Ch)	保留
7字节	每°C (10h)计数	保留(10 h)
8字节	儿童权利公约	儿童权利公约