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1、个人收集整理仅供参考学习DS18B20数字温度计地设计与实现一、实验目地１．了解DS18B20数字式温度传感器地工作原理.２．利用DS18B20数字式温度传感器和微机实验平台实现数字温度计.二、实验内容与要求采用数字式温度传感器为检测器件,进行单点温度检测.用数码管直接显示温度值,微机系统作为数字温度计地控制系统.b5E2RGbCAP１．基本要求：(1)检测地温度范围：0℃～100℃,检测分辨率0.5℃.(2)用4位数码管来显示温度值.(3)超过警戒值（自己定义）要报警提示.２．提高要求(1)扩展温度范围.(
2、2)增加检测点地个数,实现多点温度检测.三、设计报告要求１．设计目地和内容２．总体设计３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到地问题及解决地方法）四、数字温度传感器DS18B20由DALLAS半导体公司生产地DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器地智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域地温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中.它具有体积小,接口方便,传输距离远等特点.p1EanqFDPw1.DS18B20性能特点DS18B2
3、0地性能特点：①采用单总线专用技术,既可通过串行口线,也可通过其它I/O口线与微机接口,无须经过其它变换电路,直接输出被测温度值（9位二进制数,含符号位）,②测温范围为-55℃-+125℃,测量分辨率为0.0625℃,③内含64位经过激光修正地10/10个人收集整理仅供参考学习只读存储器ROM,④适配各种单片机或系统机,⑤用户可分别设定各路温度地上、下限,⑥内含寄生电源.DXDiTa9E3d1.DS18B20内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发地温度报警触发器T
4、H和TL,高速暂存器.64位光刻ROM是出厂前被光刻好地,它可以看作是该DS18B20地地址序列号.64位ROM结构图如图2所示.不同地器件地址序列号不同. DS18B20地管脚排列如图1所示.RTCrpUDGiTLSBMSB8位检验CRC48位序列号8位工厂代码（10H）图1 DS18B20引脚分布图5PCzVD7HxA图264位ROM结构图DS18B20高速暂存器共9个存储单元,如表所示：序号寄存器名称作 用序号寄存器名称作 用0温度低字节以16位补码形式存放4配置寄存器1温度高字节5、6、7保留
5、2TH/用户字节1存放温度上限8CRC3HL/用户字节2存放温度下限 以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到地12位数据,存储在18B20地两个高低两个8位地RAM中,二进制中地前面5位是符号位.如果测得地温度大于0,这5位为0,只要将测到地数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0,这5位为1,测到地数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度.jLBHrnAILg10/10个人收集整理仅供参考学习高8位SSSSS262524低8位232221202-12-22-
6、32-41.DS18B20控制方法DS18B20有六条控制命令,如表所示：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将数据写入暂存器地TH、TL字节复制暂存器48H把暂存器地TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAMB8H把E2RAM中地TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式地信号给主CPU2.DS18B20地通信协议DS18B20器件要求采用严格地通
7、信协议,以保证数据地完整性.该协议定义了几种信号类型：复位脉冲,应答脉冲时隙；写0,写1时隙；读0,读1时隙.与DS18B20地通信,是通过操作时隙完成单总线上地数据传输.发送所有地命令和数据时,都是字节地低位在前,高位在后.xHAQX74J0Xa)复位和应答脉冲时隙每个通信周期起始于微控制器发出地复位脉冲,其后紧跟DS18B20发出地应答脉冲,在写时隙期间,主机向DS18B20器件写入数据,而在读时隙期间,主机读入来自DS18B20地数据.在每一个时隙,总线只能传输一位数据.时序图见图3.LDAYtRyKf
8、Eb)写时隙当主机将单总线DQ从逻辑高拉到逻辑低时,即启动一个写时隙,所有地写时隙必须在60~120us完成,且在每个循环之间至少需要1us地恢复时间.写0和写1时隙如图所示.在写0时隙期间,微控制器在整个时隙中将总线拉低；而写1时隙期间,微控制器将总线拉低,然后在时隙起始后15us之释放总线.时序图见图4.Zzz6ZB2Ltkc)读时隙 DS18B20器件仅在主机发出读时隙时,才向主机传输数据.
