TS-18B20 数字温度传感器()
　　本公司***新推出TS-18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
　　1: 技术性能描述
　　1.1 独特的单线接口方式，DS18B20在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。
　　1.2 测温范围 －55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
　　1.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在***的三线上，实现多点测温
　　1.4 工作电源: 3~5V/DC
　　1.5 在使用中不需要任何外围元件
　　1.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送
　　1.7 不锈钢保护管直径 Φ6
　　1.8 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温
　　1.9 标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选
　　1.10 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
　　2：应用范围
　　2.1 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域
　　2.2 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。
　　2.3 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
　　2.5 供热/制冷管道热量计量，***空调分户热能计量和工业领域测温和控制
　　3：产品型号与规格
　　型 号 测温范围 安装螺纹 电缆长度 适用管道
　　TS-18B20 -55~125 无 1.5 m
　　TS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25
　　TS-18B20B -55~125 1/2”G 接线盒 DN40~ 60
　　4：接线说明
　　特点 独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃ 。华氏相当于是-67 ° F到257华氏度 -10 ° C至+85 ° C范围内精度为&plu***n;0.5 ° C
　　温度传感器可编程的分辨率为9~12位 温度转换为12位数字格式***大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置 应用范围包括恒温控制，工业系统，消费电子产品温度计，或任何热敏感系统
　　描述该DS18B20的数字温度计提供9至12位（可编程设备温度读数。信息被发送到/从DS18B20 通过1线接口，所以***微处理器与DS18B20只有一个一条口线连接。为读写以及温度转换可以从数据线本身获得能量，不需要外接电源。 因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号，多个ds18b20s可以同时存在于一条总线。这使得温度传感器放置在许多不同的地方。它的用途很多，包括空调环境控制，感测建筑物内温设备或机器，并进行过程监测和控制。
　　8引脚封装 TO-92封装 用途 描述
　　5 1 接地 接地
　　4 2 数字 信号输入输出，一线输出：源极开路
　　3 3 电源 可选电源管脚。见"寄生功率"一节细节方面。电源必须接地，为行动中，***功率模式。
　　不在本表中所有管脚不须接线 。
　　概况框图图1显示的主要组成部分DS18B20的。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。该装置信号线高的时候，内部电容器 储存能量通由1线通信线路给片子供电，而且在低电平期间为片子供电直至下一个高电平的到来重新充电。 DS18B20的电源也可以从外部3V-5 .5V的电压得到。
　　DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1 ）读ROM， 2 ）ROM匹配， 3 ）搜索ROM， 4 ）跳过ROM， 5 ）报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有有多少，什么样的设备。
　　若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM 的数据。如果DS18B20不使用报警检查指令，这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。写TH,TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。所有的数据都读，写都是从***低位开始。
　　DS18B20有4个主要的数据部件：
　　（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，***后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
　　（2） DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。
　　表1 DS18B20温度值格式表
　　4.3.1
　　DS18B20的管脚排列如图4.4所示。
　　图4.4DS18B20的管脚排列如图
　　DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，温度报警触发器TH和TL,配置寄存器。DS18B20内部结构图如图4.5所示。
　　图4.5 DS18B20内部结构图
　　4.3.2存储器
　　DS18B20的存储器包括高速暂存器RAM和可电擦除RAM，可电擦除RAM又包括温度触发器TH和TL，以及一个配置寄存器。存储器能完整的确定一线端口的通讯，数字开始用写寄存器的命令写进寄存器，接着也可以用读寄存器的命令来确认这些数字。当确认以后就可以用***寄存器的命令来将这些数字转移到可电擦除RAM中。当修改过寄存器中的数时，这个过程能确保数字的完整性。
　　高速暂存器RAM是由8个字节的存储器组成；***和第二个字节是温度的显示位。第三和第四个字节是***TH和TL，同时第三和第四个字节的数字可以更新；第五个字节是***配置寄存器，同时第五个字节的数字可以更新；六、七、八三个字节是计算机自身使用。用读寄存器的命令能读出第九个字节，这个字节是对前面的八个字节进行校验。存储器的结构图如图4.6所示。
　　图4.6 存储器的结构图
　　4.3.3 64-位光刻ROM
　　64位光刻ROM的前8位是DS18B20的自身代码，接下来的48位为连续的数字代码，***后的8位是对前56位的CRC校验。64-位的光刻ROM又包括5个ROM的功能命令：读ROM，匹配ROM，跳跃ROM，查找ROM和报警查找。64-位光刻ROM的结构图如图4.7所示。
　　图4.7位64-位光刻ROM的结构图
　　4.3.4 DS18B20外部电源的连接方式
　　DS18B20可以使用外部电源VDD，也可以使用内部的寄生电源。当VDD端口接3.0V—5.5V的电压时是使用外部电源；当VDD端口接地时使用了内部的寄生电源。无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5KΩ左右的上拉电阻。 连接图如图4.8、图4.9所示。
　　图4.8 使用寄生电源的连接图
　　图4.9外接电源的连接图
　　4.3.4 DS18B20温度处理过程
　　4.3.4.1配置寄存器
　　配置寄存器是配置不同的位数来确定温度和数字的转化。配置寄存器的结构图如图4.10所示。
　　图4.10 配置寄存器的结构图
　　由图4.9可以知道R1，R0是温度的决***，由R1，R0的不同组合可以配置为9位，10位，11位，12位的温度显示。这样就可以知道不同的温度转化位所对应的转化时间，四种配置的分辨率分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，出厂时以配置为12位。温度的决定配置图如图8所示。
　　图4.11 温度的决定配置图
　　4.3.4.2 温度的读取
　　DS18B20在出厂时以配置为12位，读取温度时共读取16位，所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度，还需要判断正负。前5个数字为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。16位数字摆放是从低位到高位，温度的关系图如图4.12所示。
　　图4.12为温度的关系图
　　4.3.4.3．DS18B20控制方法
　　DS18B20有六条控制命令，如表4.1所示：
　　表4.1 为DS18B20有六条控制命令
　　指 令 约定代码 操 作 说 明
　　温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换
　　读暂存器 BEH 读暂存器9个字节内容
　　写暂存器 4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节
　　***暂存器 48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中
　　重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节
　　读电源供电方式 B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU
　　4.3.4.4 DS18B20的初始化
　　（1） 先将数据线置高电平“1”。
　　（2） ***（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点）
　　（3） 数据线拉到低电平“0”。
　　（4） ***750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。
　　（5） 数据线拉到高电平“1”。
　　（6） ***等待（如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。
　　（7） 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做***，其***的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）***少要480微秒。
　　（8） 将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
　　其时序如图4.13所示：
　　图4.13 初始化时序图
　　4.3.4.5 DS18B20的写操作
　　（1） 数据线先置低电平“0”。
　　（2） ***确定的时间为15微秒。
　　（3） 按从低位到高位的顺序发送字节（一次只发送一位）。
　　（4） ***时间为45微秒。
　　（5） 将数据线拉到高电平。
　　（6） 重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。
　　（7） ***后将数据线拉高。
　　DS18B20的写操作时序图如图4.14所示。
　　图4.14 DS18B20的写操作时序图
　　4.3.4.6 DS18B20的读操作
　　（1）将数据线拉高“1”。
　　（2）***2微秒。
　　（3）将数据线拉低“0”。
　　（4）***15微秒。
　　（5）将数据线拉高“1”。
　　（6）***15微秒。
　　（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
　　（8）***30微秒。