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安徽理工大学 机械电子工程 PAGE10 / NUMPAGES10 来自jasmine。email: zkchen@aust.edu.cn 基于DS18B20温度传感器温控系统的Proteus仿真 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的支持“一线总线”接口的传感器。具有功耗低、性能高、抗干扰能力强的特点，可以直接将温度转化为串行数字信号供处理器处理。 DS18B20传感器具有以下一些特性： 测温范围-55℃至+125℃，在-10℃至+85℃时的精度为正负0.5℃； 适应电压的范围在3.0至5.5V； 单线接口，只用一条口线就可以与微处理器的双向通信； 支持多点组网，多个DS18B20并接在一根口线上就可实现多点测温； 测量结果直接输出数字温度信号，通过单线串行传输给微处理器； 具有负压特性，电源极性接反芯片不会烧坏，只是不能正常工作； 可编程分辨率为9至12位，对应的分辨温度分别是0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃，能够实现高精度测温。 在9位分辨率时可在93.75ms内把温度值转换为数字；在12位分辨率时可在750us内把温度值转换为数字； 传送数据时可传送CRC校验码，抗干扰纠错能力强。 DS18B20的引脚封装图如下： 各引脚定义如下： GND：电源地 DQ：信号输入输出 VDD：电源正极 NC：空 DS18B20单总线技术：DS18B20采用单条信号线，既可以传输数据，也可以传输时钟。其数据传输是双向的，这种单总线技术线路简单，硬件开销小，成本低廉，便于总线扩展与维护。单总线通常需要外接一个4.7K的上拉电阻。它与处理器的连接非常简单，通常连接方式如下图： DQ端外接一个上拉电阻，与处理器的任一端口连接。 DS18B20工作原理 ROM功能命令 （1）[33H] Read ROM读ROM。把DS18B20传感器的ROM中编码读出来。 （2）[55H] Match ROM匹配ROM。发出该命令接着会发送64位包含具体DS18B20序列号的ROM编码，与该编码序列号相同的DS18B20就会做出响应，序列号不匹配的DS18B20继续等待，不做响应。由于不同的DS18B20序列号不一样，所以通过该命令可以访问控制具体的DS18B20。 （3）[F0H] Search ROM有哪些信誉好的足球投注网站ROM。用于识别各个DS18B20的64位ROM。 （4）[CCH] Skip ROM跳过ROM。当只有一个DS18B20时，使用该命令可以忽略64位ROM地址，直接向DS18B20发送温度变换命令。 （5???[ECH] Alarm Search 告警有哪些信誉好的足球投注网站。执行后，温度超出上限或者下限的芯片做出响应。 主机与多个DS18B20连接，要对众多在线DS18B20的某一个进行通信，首先要逐个与DS18B20连接，读出其序列号；然后将所有的DS18B20挂接到总线上，单片机发出匹配指令55H，接着主机提供64位序列，之后就可以与序列号相应的DS18B20进行数据交换。 主机与单个DS18B20连接时，不需要读取或者匹配ROM，只要使用跳过指令CCH，就可以进行数据转换和读取操作。 （1）[44H] Convert T 温度转换。启动DS18B20进行温度转换。12位精度转换时最长为750ms，转换结束后将数据存入内部9字节的RAM。 （2）[4EH] Write Scratchpad 写暂存器。发出该命令后，将两字节的数据写入内部RAM的第2、3字节，作为上、下限温度数据。 （3）[BEH] Read Scratchpad 读暂存器。读取内部9字节的温度数据。 （4） [48H] Copy Scratchpad 复制暂存器。将RAM中的第2、3字节的内容复制到E2PROM。 （5）[B8H] Recall E2 重调E2PROM。将E2PROM内容恢复到RAM中的第3、4字节。 （6）[B4H] Read Power Supply 读供电方式。读取DS18B20的供电模式。 2．工作时序图 （1）初始化 Step1：数据线置低电平 Step2：延时800us左右（时间范围为480us至960us） Step3：数据线拉高电平 Step4：延时40us左右（时间范围为15us至60us） （2）读数据 逐位读取数据，然后把8位数据组成1个字节。编写程序时分为两个部分，一个实现读取一位数据，另一个实现读取一个字节数据。 读取数据步骤： Step1：数据线置低电平 Step2：延时5us左右（大于1us即可） Step3：数据线拉高电平 Step4：延时10us左右（这次延时和第一次延时之和接近15us左右） Step5：读取一位数据 Step6：延时60us左右（大于45us即可） Step7：重复上面步骤