【文章內容簡介】 的器件的地址序列號各不一樣這也是多個DS18B20可以采用一線進行通信的原因（8位CRC編碼的計算公式為CRC=X+X+X+1）。在64 b ROM的最高有效字節(jié)中存儲有循環(huán)冗余校驗碼（CRC）。主機根據ROM的前56位來計算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比較，以判斷主機收到的ROM數據是否正確。表3－1 64位ROM地址序列號結構48位產品序列號8位產品序號8位CRC編碼檢驗圖3－1 DS18B20內部結構2) 非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器(包括上限溫度觸發(fā)器TH和下限溫度觸發(fā)器TL)?？赏ㄟ^軟件程序寫入設定用戶所要求的報警上下限溫度值。3) 高速暫存器?？梢栽O置DS18B20溫度轉換的精度。DS18B20出廠時該位被設置為0，用戶要去改動，R1和R0決定溫度轉換的精度位數，來設置分辨率,。DS18B20溫度傳感器的內部存儲器還包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的E2PRAM。高速暫存RAM的結構為8字節(jié)的存儲器， 表3－2 DS18B20高速暫存器結構序號寄存器名稱作用0溫度低字節(jié)以16位補碼形式存放1溫度高字節(jié)62TH/用戶字節(jié)1存放溫度上限值3HL/用戶字節(jié)2 存放溫度下限值5保留字節(jié)26計數器余值7計數器8CRC值此外，DS18B20內部還包括寄生電源、電源檢測、存儲控制邏輯、8位循環(huán)冗余碼生成器（CRC）等部分。DS18B20有兩種供電方式。如圖32所示：圖（a）是由外電源供電，圖(b)是I/O口總線和寄生電容配合供電。DS18B20寄生電源由兩個二極管和寄生電容構成。電源檢測電路用于判定供電方式。寄生電源供電時，電源端與接地端并聯接地，器件從總線上獲取電源。在I/O線呈低電平時，改由寄生電容上的電壓繼續(xù)向器件供電。采用寄生電源有兩個優(yōu)點：一是檢測遠程溫度是無需本地電源；二是缺少正常電源時也能讀ROM。若采用外部電源，則通過二極管向器件供電。MCU(單片機)MCU(單片機) UDDDS18B20DS18B20 I/O I/O GND UDD GND圖(a)使用外部電源供電 圖 （b）使用寄生電源供電圖32 DS18B20與微處理器的硬件連接方式由表33可見，分辨率越高，所需要的溫度數據轉換時間越長。因此，在實際應用中要將分辨率和轉換時間權衡考慮。高速暫存RAM的第8字節(jié)保留未用，表現為全邏輯1。第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來檢驗數據，從而保證通信數據的正確性。當DS18B20接收到溫度轉換命令后，開始啟動轉換。轉換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在高速暫存存儲器的第2字節(jié)。單片機可以通過單線接口讀出該數據，讀數據時低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。當符號位S＝0時，表示測得的溫度值為正值，可以直接將二進制位轉換為十進制；當符號位S＝1時，表示測得的溫度值為負值，要先將補碼變成原碼，再計算十進制數值。 表24是一部分溫度值對應的二進制溫度數據。表3－3 DS18B20溫度轉換時間表R1R0分辨率/位溫度最大轉向時間/ms009011010113751112750表3－4　一部分溫度對應值表溫度/℃數字輸出（二進制）數字輸出（十六進制）+1250000 0000 1111 101000FAH+250000 0000 0011 00100032H+0000 0000 0000 00010001H00000 0000 0000 00000000H1111 1111 1111 1111FFFFH251111 1111 1100 1110FFCEH551111 1111 1001 0010FF92H DS18B20的測溫原理每一片DSl8B20在其ROM中都存有其唯一的64地址位序列號，在出廠前已寫入片內ROM 中。主機在進入操作程序前必須用讀ROM(33H)命令將該DSl8B20的序列號讀出。程序可以先跳過ROM，啟動所有DSl8B20進行溫度變換，之后通過匹配ROM，再逐一地讀回每個DSl8B20的溫度數據。DS18B20的測溫原理如圖33所示。低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器1，高溫度系數晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器2的脈沖輸入，圖中還隱含著計數門，當計數門打開時，DS18B20就對低溫度系數振蕩器產生的時鐘脈沖后進行計數，進而完成溫度測量。計數門的開啟時間由高溫度系數振蕩器來決定，每次測量前，首先將55 ℃所對應的基數分別置入減法計數器1和溫度寄存器中，減法計數器1和溫度寄存器被預置在55 ℃所對應的一個基數值。減法計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當減法計數器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數器1的預置將重新被裝入，減法計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環(huán)直到減法計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫度。，提高測量準確制度。其輸出用于修正減法計數器的預置值，只要計數門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值。停止置位/清零減法計數器1斜坡累加器減到0減法計數器2預 置低溫度系數振 蕩 器高溫度系數振 蕩 器計數比較器預 置溫度寄存器減到0加1 圖33 DS18B20的測溫原理圖 DS18B20與微處理器的接口技術1. DS18B20與單片機的鏈接有兩種方法，如圖32所示：一種是VDD接外部電源，GND接地，I/O與單片機的任一條I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時VDD、GND并聯接地，I/O接單片機的任一條I/O。無論是內部寄生電源供電還是外部供電，I/O接口都要接漏極開路或三態(tài)輸出以提高負載驅動能力。本設計采用寄生電源供電模式，I/O口接5KΩ左右的上拉電阻。實際應用中，DS18B20可以距單片機150m遠，測量數據不會產生誤差，在同一條數據總線上可以并接許多片DS18B20實現多路溫度采集。2. DS18B20控制命令（1） 暫存器命令 訪問DS18B20的暫存器共有6條命令，如表35所示。表35 DS18B20暫存器命令指令約定代碼操作說明溫度變換44H啟動DS18B20進行溫度轉換，轉換時間最長為500MS，結果存入內部9字節(jié)RAM中讀暫存器0BEH讀內部RAM中9字節(jié)的內容寫暫存器4EH發(fā)出向內部RAM的第3，4字節(jié)寫上、下限溫度數據命令，緊跟讀命令之后，是傳送兩字節(jié)的數據復制暫存器48H將E2PRAM中第3，4字節(jié)內容復制到E2PRAM中重調E2PRAM0BBH將E2PRAM中內容恢復到RAM中的第3，4字節(jié)讀 供 電方 式0B4H讀DS18B20的供電模式，寄生供電時DS18B20發(fā)送“0”，外接電源供電DS18B20發(fā)送“1”（2）對ROM的5種操作命令 。如表36所示：① 讀ROM命令（代碼為33H）：該命令允許主CPU讀取DS18B20中的8位產品序列編號、48位產品序列號及8位CRC值。該命令值適用于總線上只掛接一片DS18B20，對總線上掛有多片DS18B20時不適用。② 符合ROM命令（代碼為55H）：該指令適合在一條總線上掛接多片DS18B20的情況。具體應用是這樣的，主CPU先向總線發(fā)這條命令，然后再發(fā)64位的ROM數據。再總