DS18B20温度采集系统.ppt

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1、设计内容：用单片机、温度传感器等器件实现温度采集设计安排：1.硬件设计。介绍单片机、温度传感器、显示电路等相关原理与知识；2.软件设计。3.用PROTEUS软件对硬件系统进行仿真；4.两人一组做实物。温度采集系统的仿真效果图电路元器件名称数量备注时钟振荡电路晶振12MHz130pF电容2控制器STC89C52RC单片机1单片机底座1显示电路0.56寸4位共阳红色数码管5461BS1A09-102J排阻1k1采集电路DS18B20温度传感器1供电电路USB接口1万用板PCB板10cm*10cm1复位电路10uF电容18.2k

2、Ω电阻1温度采集系统的元器件清单相关知识点的介绍：一.温度传感器DS18B201-wireBus(单总线)数字温度传感器芯片DS18B20是美国Datlas半导体公司（现已并入MAXIM公司）于20世纪90年代新推出的一种串行总线技术。该技术只需要一根信号线（将计算机的地址线、数据线、控制线合为一根信号线）便可完成串行通信。单根信号线，既传输时钟，又传输数据，而且数据传输是双向的，在信号线上可挂上许多测控对象，电源也由这根信号线供给，所以在单片机的低速（约100kbps以下的速率）测控系统中，使用单根总线技术可以简化线路结

3、构，减少硬件开销。NC：空引脚，悬空不用。VDD：可选电源脚，电源电压范围3～5.5V，当器件工作在寄生电源时，此引脚必须接地。DQ（4脚）：数据输入／输出脚。漏极开路，常态下高电平。GND:电源地1.三种封装：（1）采用3引脚TO-92的封装形式（2）采用6引脚TSOC封装形式（3）采用8引脚SOIC封装形式DQVDDC2.DS18B20内部结构图:DS18B20主要有4个数据部分：64位ROM温度传感器高速缓存器配置寄存器（1）.64位ROM。64位ROM是由厂家用激光刻录一个64位二进制ROM代码，是该芯片的序列号，

4、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（10H）是产品分类标号；接着的48位序列号是一个大于281×10的十进制数编码；最后8位是前面56位的循环冗余校验码（）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20的ROM代码都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。1264位ROM的结构(2).温度传感器。温度传感器是DS18B20的核心部分，该功能部件可完成对温度的测量。通过软件编程可将－55～＋125ºC范围内的温度值按9位、10位、12位的转换精度进行量化，以上的转

5、换精度都包括一个符号位，因此对应的温度量化值分别为0.5ºC、0.125ºC、0.0625ºC，即最高转换精度为0.0625ºC。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。DS18B20温度值格式表（高5位为符号位，低12位为二进制数值位）（DS18B20出厂时被设置为12位）转换后得到的12位二进制数据，存储在DS18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温

6、度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1（即求补）再乘于0.0625即可得到实际温度。例如：+125℃的数字输出为07D0H，+25.0625℃的数字输出为0191H，-25.0625℃的数字输出为FF6FH，-55℃的数字输出为FC90H。DS18B20温度数据表(3).高速缓存器DS18B20温度传感器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EEPRAM,后者存放高温度TH、低温度触发器TL和配置寄存器中的信息。高速暂存器RAM是一个连续8字节的存储器，前两个字节是测得的温度信息，第1

7、个字节的内容是温度的低8位，第2个字节是温度的高8位。第3个和第4个字节是高温触发器TH、低温触发器TL的易失性复制，第5个字节是配置寄存器的易失性复制，以上字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第6、7、8个字节用于暂时保留为1。R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms温度值分辨率设置表(4).配置寄存器配置寄存器结构TMR1R011111低五位一直都是1，TM是测试模式位（出厂时该位被设置为0，用户不必改动），用于设置DS18B20在工作模式还是

8、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用来设置分辨率。3.DS18B20的测温原理低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置