一线数字温度计DSB及应用.docVIP

第十四章 一线数字温度计DS18B20及应用 DS18B20是DALLAS公司继DS1820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读。可分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，从DS18B20读出信息或写入信息仅需要一根线读写温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接仅需要一条线即可实现双向通讯。（2）在使用中不需要任何外围元件（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0~+5.5 V（4测温范围-55 ~125℃，固有分辨率0.5 （5）通过编程可实现9~12位的数字读数方式（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值（7）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温??（8）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DS18B20其内部结构框图如图所示8位产品序号8位CRC编码 图14-1 DS18B20引脚图 图14-2 DS18B20内部结构框图DSl820工作过程及时序 DSl820工作过程中的协议如下: ①初始化 单总线上的所有处理均从初始化开始 ②ROM操作命令 总线主机检测到DSl820的存在便可以发出ROM操作命令，ROM操作命令如表14-1所示 。 表14-1 DS18B20的ROM操作命令 指令 代码 Read ROM(读ROM) [33H] Match ROM(匹配ROM) [55H] Skip ROM(跳过ROM] [CCH] Search ROM(有哪些信誉好的足球投注网站ROM) [F0H] Alarm search(告警有哪些信誉好的足球投注网站) [ECH] ③存储器操作命令 在执行ROM操作命令后执行存储器操作命令，存储器操作命令如表14-2所示。 表14-2 DS18B20的存储器操作命令 指令 代码 Write Scratchpad(写暂存存储器) [4EH] Read Scratchpad(读暂存存储器) [BEH] Copy Scratchpad(复制暂存存储器) [48H] Convert Temperature(温度变换) [44H] Recall EPROM(重新调出) [B8H] Read Power supply(读电源) [B4H] DS18B20高速暂存器共9个存储单元，其中序号为0和1的两个存储单元以补码的形式存放温度数字量。在12位转化情况下温度高低字节存放形式及如表14-3所示。二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度。 表14-3 DS18B20温度的高低字节存放 低8位TL 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 高8位TH S S S S S 26 25 24 0 R1 R0 1 1 1 1 1 表14-4 DS18B20配置寄存器 DS18B20的转换精度为9位到12位可设定，必须通过暂存器序号为4的配置寄存器进行设置，配置寄存器的各位如表14-4所示。 当R1R0=11时最高转换精度为12位分辨率，这时完成一次温度数字转换需要750ms的时间。 在12位分辨率下温度-数字量输出的关系表如表14-5所示。 表14-5 温度-数据关系表表 14-6 温度分辨率和最大转换时间关系表 DS18B20的温度转换时间与分辨率相关，当温度转换的分辨率越高，转换需要的时间越长，其关系表如表14-6所示。在12位分辨率下，最大转换时间需要750ms，而在9位分辨率下，最大转换时间只需93.75ms。 14.3 应用实例-8051单片机与DS18B20构成的温度计 DS18B20一线温度传感器具有接口简单，测量精度高等优点，广泛的应用到工业、仪器仪表、医疗电器等各个领域，下面的应用实例以8051单片机作为控制芯片，读取DS18B20的温度值，并通过2位数码管显示被测对象的温度值。系统的结构框图如图14-3所示。 图14-3 8051单片机与DS18B20测温系统框图 下面分别采用汇编语言和C51程序编写系统的程序。 1、DS18B20温度计的汇编程序设计 程序分析： （1）在伪指令定义区定义了存放读取温度的变量TEMPER_L、TEMPER_H以及转换后的温度值变量TE