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时间:2020-03-31
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1、数字化温度传感器DS18B20One-Wire总线(单总线)One-Wire总线是DALLAS公司研制开发的一种协议。它由一个总线主节点、一个或多个从节点组成系统,通过一根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合One-Wire协议的从芯片都有一个唯一的地址,包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代码。主芯片对各个从芯片的寻址依据这64位的不同来进行。One-Wire总线利用一根线实现双向通信。因此其协议对时序的要求较严格,如应答等时序都有明确的时间要求。基本的时序包括复位及应答时序、写一位时序、读一位
2、时序。 在复位及应答时序中,主器件发出复位信号后,要求从器件在规定的时间内送回应答信号;在位读和位写时序中,主器件要在规定的时间内读回或写出数据。串行单总线原理与应用串行单总线概述数字化温度传感器DS18B20DS18B20的温度采集程序实践与思考串行单总线概述单总线适用于单主机系统,能够控制一个或多个从机设备。主机可以是微控制器,从机可以是单总线器件,它们之间的数据交换只通过一条信号线。当只有一个从机设备时,系统可按单节点系统操作;当有多个从设备时,系统则按多节点系统操作。单总线的工作原理单总线的时序单总线器件
3、单总线的工作原理单总线即只有一根数据线,系统中的数据交换、控制都由这根线完成。设备(主机或从机)通过一个漏极开路或三态端口连至该数据线,以允许设备在不发送数据时能够释放总线,而让其他设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为4.7k的上拉电阻,这样,当总线闲置时,其状态为高电平。主机和从机之间的通信可通过3个步骤完成,分别为初始化One-Wire器件、识别One-Wire器件和交换数据。由于它们是主从结构,只有主机呼叫从机时,从机才能应答,因此主机访问One-Wire器件都必须严格遵循单总线命令序列,即初始化、R
4、OM命令、功能命令。如果出现序列混乱,One-Wire器件将不响应主机(搜索ROM命令、报警搜索命令除外)。单总线的时序One-Wire协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写0、读0和读1时序等几种信号类型。所有的单总线命令序列(初始化,ROM命令,功能命令)都是由这些基本的信号类型组成的。在这些信号中,除了应答脉冲外,其他均由主机发出同步信号,并且发送的所有命令和数据都是字节的低位在前。初始化时序读、写时序初始化时序初始化时序图读、写时序写时序图读、写时序读时序图单总线器件通常把挂在单总线上的器件称为单总线器件,单总
5、线器件内一般都具有控制、收/发、存储等电路。为了区分不同的单总线器件,厂家生产单总线器件时都要刻录一个64位的二进制ROM代码,以标志其ID号。目前,单总线器件主要有数字温度传感器(如DS18B20)、A/D转换器(如DS2450)、门标、身份识别器(如DS1990A)、单总线控制器(如DS1WM)等。数字化温度传感器DS18B20美国DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入
6、全新概念。现在,新一代的DS18B20体积更小、更经济、更灵活。DS18B20测量温度范围为55℃~+125℃。在10℃~+85℃范围内,精度为0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。DS18B20的主要特性DS18B20的外形和内部结构DS18B20工作原理DS18B20的4个主要数据部件高速暂存存储器指令表DS18B20的应用电路DS18B20使用中注意事项DS18B20的主要特性(1)适应电压范围更宽,电压范围:3~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电。(2)
7、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的双向通信。(3)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温。(4)DS18B20在使用中不需要任何外围元件,全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。(5)测温范围55℃~+125℃,在10℃~+85℃时精度为0.5℃。(6)可编程的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温。(7
8、)在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms时间内把温度值转换为数字,速度更快。(8)测量结果直接输出数字温度信号,以“一线总线”串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力。(9)负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁,但不能正常工作。DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由4部分
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