智能在线式*温度传感器DS18B20的原理与应用

　　（1）在线式**的单线接口方式：DS18B20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。（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'5.5V。（4）测温范围：-55'125℃。固有测温分辨率为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。
　　
　　在线式*的内部结构
　　
　　（1）64b闪速ROM的结构如下：开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，zui后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20在线式*可以采用一线进行通信的原因。（2）非易市失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入用户报警上下限。（3）高速暂存存储器
　　
　　DS18B20在线式*的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM。后者用于存储TH，TL值。数据先写入RAM，经校验后再传给E2RAM。而配置寄存器为高速暂存器中的第5个字节，他的内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。该字节各位的定义如下：
　　
　　低5位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在线式*在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动，R1和R0决定温度转换的精度位数，即是来设置分辨率，如表1所示（DS18B20出厂时被设置为12位）。
　　
　　设定的分辨率越高，所需要的温度数据转换时间就越长。因此，在线式*在实际应用中要在分辨率和转换时间权衡考虑。
　　
　　高速暂存存储器除了配置寄存器外，还有其他8个字节组成，其分配如下所示。其中温度信息（第1，2字节）、TH和TL值第3，4字节、第6～8字节未用，表现为全逻辑1;第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码，可用来保证通信正确。
　　
　　当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1，2字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以00625℃/LSB形式表示。温度值格式如下：
　　
　　对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制;当S=1时，先将补码变换为原码，再计算十进制值。表2是对应的一部分温度值。
　　
　　DS18B20在线式*完成温度转换后，就把测得的温度值与TH，TL作比较，若T>TH或T<TL,则将该器件内的告警标志置位，并对主机发出的告警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行告警搜索。