【文章內(nèi)容簡介】 DS18B20控制流程根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機（單片機）控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位操作，復位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，當DS18B20收到信號后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。后面還要具體講述復位、讀和寫的時序。ROM指令表明了主機尋址一個或者多個DS18B20中的某個或某幾個，或者讀取某個DS18B20的64位地址。RAM指令用于主機對DS18B20內(nèi)部RAM的操作。指令約定代碼功能溫度轉(zhuǎn)換44H啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時最長為750ms（）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)ROM中。讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM9字節(jié)內(nèi)容寫暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的4字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)數(shù)據(jù)。復制暫存器48H將RAM的第4字節(jié)的內(nèi)容復制到EEPROM中。重讀EEPROM0B8H將EEPROM中的內(nèi)容復制到RAM中的第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”。 RAM指令表指令代碼操作說明溫度轉(zhuǎn)換44H開始啟動DS18B20溫度轉(zhuǎn)換讀ROM33H讀ROM內(nèi)容匹配ROM55H對指定器件操作跳過CCH跳過器件識別讀暫存器BEH讀暫存器內(nèi)容寫暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)復制暫存器48H把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到ERAM重寫調(diào)用ERAMB8H把ERAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié) ROM指令表備注： 對于寄生電源模式下的DS18B20，在溫度轉(zhuǎn)換和拷貝數(shù)據(jù)到EEPROM期間，必須給單總線一個強上拉?？偩€上在這段時間內(nèi)不能用其它活動。 總線控制器在任何時刻都可以通過發(fā)出復位信號中止數(shù)據(jù)傳輸。 TH、TL和配置寄存器這3個字節(jié)的寫入必須在復位信號發(fā)起之前。 返回設(shè)循環(huán)次數(shù)為8延時100μS 480μS 480μS寫1位數(shù)據(jù)總線置0并延時16μS開始總線置1，延時60μS8位寫完？返回設(shè)循環(huán)次數(shù)為8延時480μS 480μS 480μS寫1位數(shù)據(jù)總線置0并延時16μS開始總線置1，延時16μS8位寫完？開始總線置1并延時返回總線置1并延時480μS總線置1 a)復位操作流程 b)寫操作流程 c)讀操作流程 指令操作流程圖上面兩階流程圖說明了任何操作DS18B20所應遵循的流程。比如用戶進行如下操作：先發(fā)送報警上下限值，并寫入EEPROM，然后讓DS18B20做溫度轉(zhuǎn)換，最后讀取溫度值。DS18B20的應用 DS18B20測溫系統(tǒng)具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點。下面就是DS18B20不同應用方式下的測溫電路圖： 測溫原理圖1）DS18B20的主要特性　 ①適應電壓范圍更寬，電壓范圍：～，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電　 ②獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊　 ③DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫　 ④DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)　 ⑤溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時精度為177?！妗?⑥可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實現(xiàn)高精度測溫　 ⑦，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快　 ⑧測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力　 ⑨負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。2）DS1820的基本操作指令DS1820的操作指令分為ROM操作命令和存儲器操作命令。（1）、ROM操作命令及其含義ReadROM指令代碼（33h）：如果只有一片DS1820，可用此命令讀出其序列號，若在線DS1820多于一個，將發(fā)生沖突。MatchROM指令代碼（55h）：多個DS1820在線時，可用此命令匹配一個給定序列號的DS1820，此后的命令就針對該DS1820。SkipROM指令代碼（CCh）：此命令執(zhí)行后的存儲器操作將針對在線的所有DS1820。SearchROM指令代碼（F0h）：用以讀出在線的DS1820的序列號。AlarmSearch指令代碼（ECh）：當溫度值高于TH或低于TL中的數(shù)值時，此命令可以讀出報警的DS1820。（2）、存儲器操作指令代碼及其含義WriteScratchpad指令代碼（4Eh）：寫兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)到溫度寄存器。ReadScratchpad指令代碼（BEh）：讀取溫度寄存器的溫度值。CopyScratchpad指令代碼（48h）：將溫度寄存器的數(shù)值拷貝到EERAM中，保證溫度值不丟失。ConvertT指令代碼（44h）：啟動在線DS1280做溫度A/D轉(zhuǎn)換。RecallE2指令代碼（B8h）：將EERAM中的數(shù)值拷貝到溫度寄存器中。ReadPowerSupply指令代碼（B4h）：在本命令送到DS1280之后的每一個讀數(shù)據(jù)間隙，指出電源模式：“0”為寄生電源；“1”為外部電源。3）溫度測量的步驟(1).ReadROM（33h），每次對DS1820進行操作之前都要對它進行初始化，主要目的在于確定傳感器已經(jīng)連接到單總線上。(2).SearchROM（F0h），這條指令使處理器用排除的方法去辨別總線上的DS1820。(3).MatchROM（55h），只有準確的符合64位ROM序列的DS1820才能響應其后的指令，當然，單點測溫時可以使用SkipROM（CCh）指令來跳過這一步。(4).ConvertT（44h），發(fā)完指令后應查詢總線上的電平，當電平位高時溫度轉(zhuǎn)換完成。(5).ReadScratchpad（BEh），將讀指令發(fā)出后，就可從總線上讀得表示溫度的2字節(jié)二進制數(shù)。DS18B20寄生電源供電方式電路圖DS18B20寄生電源供電方式電路連接的幾種情況如下面圖4所示，在寄生電源供電方式下，DS18B20從單線信號線上汲取能量：在信號線DQ處于高電平期間把能量儲存在內(nèi)部電容里，在信號線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來再給寄生電源（電容）充電。 DS18B20寄生電源供電方式獨特的寄生電源方式有三個好處：1）進行遠距離測溫時，無需本地電源2）可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM3）電路更加簡潔，僅用一根I/O口實現(xiàn)測溫上面的電路一般情況下都能滿足測溫要求，但是要想使DS18B20進行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達到1mA，當幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時，會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。①為了使DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換周期中獲得足夠的電源供應，可以有兩種方法解決這個問題，第一個就是在每個DS18B20節(jié)點上都單獨為其供電。但是這種辦法需要每個節(jié)點處都有單獨的電源，使得寄生電源的優(yōu)越蕩然無存，實際應用中當節(jié)點處沒有單獨電源時基本不采用。 節(jié)點單獨供電的電路連接②另一種方法是當進行溫度轉(zhuǎn)換或復制到E2儲存操作時，用低導通電阻三極管或者MOSFET把數(shù)據(jù)線直接拉到VCC就可提供足夠的電流，在發(fā)出任何涉及復制到E2儲存器或啟動溫度的指令后，必須在最多3μS內(nèi)把I/O線轉(zhuǎn)換到強上拉狀態(tài)。在強上拉方式下可以解決電流供應不走的問題，因此也適合于多點測溫應用，缺點就是要多占用一根I/O口線進行強上拉切換。這種使用低導通電阻三極管或者MOSFET進行強上拉的電阻在應用非常廣泛。 使用強上拉的電路連接 ③ 所示。在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時I/O線不需要強上拉，不存在電源電流不足的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度，同時在總線上理論可以掛接任意多個DS18B20傳感器，組成多點測溫系統(tǒng)。注意：在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85℃。 多點測量連接電路外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也比較簡單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點溫度監(jiān)控系統(tǒng)。站長推薦大家在開發(fā)中使用外部電源供電方式，畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下，可以充分發(fā)揮DS18B20寬電源電壓范圍的優(yōu)點，即使電源電壓VCC降到3V時，依然能夠保證溫度量精度。 DS18B20的操作時序由于采用單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，DS18B20的數(shù)據(jù)I/O均由同一條線完成，因此，對讀寫的操作時序要求嚴格。它的各種時序如圖2所示 DS18B20的操作時序 為了保證DS18B20的嚴格I/O時序。需要做較精確的延時。在DS18B20操作中，用到的延時有15μS，90μS，270μS，540μS等。因這些延時均為