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。
3。在使用中不需要任何外围元器件即可实现测温。
4。多点组网功能。多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,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损坏,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。
3。4。1 DS18B20工作原理文献综述
DS18B20的读写时序和测温原理与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测温原理框图如图5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。图5中的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。
图5 测温原理框图
3。4。2 DS18B20接口电路设计
如6图所示,该系统中采用数字式温度传感器DS18B20,具有测量精度高,电路连接简单特点,此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输,用P3。7与DS18B20的DQ口连接,Vcc接电源,GND接地。