摘要：DS18B20是美国DALLAS公司生产的可完全替代DS1820的全新型单线数字式温度计。文中介绍了DS18B20的性能结构和与DS1820比较所具有的不同特点，说明了DS18B20的使用要求。给出了DS18B20与单片机成成的测温系统的应用电路和检测流程。
关键词：单线器件
数字式温度仪 DS18B20 1 引言 DS18B20是美国DALLAS公司生产的一线式数字式温度计芯片， 2 DS18B20性能特点 与DALLAS公司生产的DS1820相比，DS18B20具有如下特点： ●在-10℃～+85℃范围内，DS18B20具有±0.5℃的精度。因而DS18B20在和DS1820的测温精度相同时，具有更宽广的温度范围。 ●分辨率为9～12位（包括1位符号位），并可由编程决定具体位数； ●DS18B20的转换时间与设定的分辨率有关，当设定为9位时，最大转换时间为93.75ms；10位时的转换时间为187.5ms；11位时为375ms；12位时为750ms； ●电源电压范围为3.0V～5.5V； ●内含程序设置寄存器，可用来设置分辨率位数，该寄存器是DS1820所没有的。其格式为： 其中，TM为测试模式位，为1表示测试模式，为0表示工作模式，出厂时该位设为0，且不可改变。R1和R0的设置组合与温度分辨率有关，具体关系见表1。 ●片内带有64位激光ROM：从高位算起，该ROM有一个字节的CRC校验码，6个字节的产品序号和一个字节的家庭代码。对于家庭代码，DS1820是10H，DS18B20是28H。 ●内含温度数据寄存器：该寄存器由两个字节组成，实际上DS18B20中寄存器的字节定义或温度值与DS1820不一样，DS1820的分辨率为0.5℃，而DS18B20的12位分辨率为2～4℃。 DS18B20采用3脚TO-92封装或8脚SOIC封装。图1是其采用8脚SOIC封装的引脚排列图。其中GND接地；VDD为电源端；DQ是数据输入/输出端；其余为空脚。 DS18B20的供电方式有两种：一种为寄生电源，另一种为外加电源。 复位→ROM功能命令→存储器功能命令→执行/数据→ DSB1820的ROM命令有5个，存储器命令有6个，这些命令字和功能同DS1820完全一样。命令的执行都是由复位、多个读时隙或/和写时隙基本时序单元组成。因此，只要将复位、读时隙、写时隙的时序了解清楚，使用DS18B20就比较容易了。 使用DS18B20时，首先需将其复位，然后才能执行其它命令。复位时，主机将数据线激发为低电平并保持480μs～960μs，然后释放数据线，再由上拉电阻将数据线拉升15～60μs。然后再由DS18B20发出响应信号，以将数据线激发成低电平60～240μs，这样，就完成了复位操作。其复位时序如图2所示。 3.2 写时隙 在主机对DS18B20写数据（主机对DS18B20发送各种命令）时，先将数据线激发为低电平，该低电闰应大于1μs。然后根据写“1”或写“0”来使数据线变高或继续为低。DS18B20将在数据线变成低电平后15μs～60μs对数据线进行采样。要求写入DS18B20的数据持续时间应大于60μs而小于120μs，两次写数据之间的时间间隔应大于1μs。写时隙的时序如图3所示。 3.3 读时隙 当主机从DS18B20读数据时，主机先数据线激发出低电平，然后释放，以使数据线再升为高电平。DS18B20在数据线从高电平变为低电平的15μs内将数据送到数据线上。主机可在15μs后读取数据线以获得数据。其时序图如图4所示。 以DS18B20为传感器，AT89C51单片机为控制核心组成的温度巡回检测系统的电路框图如图5所示。图中，DS18B20的供电方式为外部电源，其I/O数据线与P1.0相连。在DS18B20接入系统之前，应分别从激光ROM中读出其序号，然后分别赋予在系统中的编号1～n。该系统需要用键盘来设置温度报警的门限值，并用七段LED显示器显示DS18B20的编号和测量的温度值。可用8279键盘/显示控制芯片和译码电路74LS154以及驱动电路74LS245来完成该功能。当测量温度超出报警门限时，系统将从P1.2～P1.3输出光声报警信号。其主要的温度巡回检测流程图如图6所示。
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它具有结构简单，不需外接元件，采用一根I/O数据线既可供电又可传输数据、并可由用户设置温度报警界限等特点，可广泛用于食品库、冷库、粮库等需要控制温度的地方。DS18B20是DS1820的改进型产品，但该产品具有比DS1820更好的性能，目前，该产品已成为DS1820的替代品而在温控系统中得到广泛的应用。
