1线温度传感器研究.docx
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1线温度传感器研究
1线温度传感器研究
线温度传感器DS18B02
DATASHEET和中文资料
1,特点:
1,每个器件都有个独特的序列号,存储在芯片上的内部E2PROM中。
2,可以提供多点连接方式,简化了单板上分布式温度传感器的连接总线方式。
3,不需要任何的外接辅助器件,可以采用外接电源或者是通过数据总线进行供电。
4,电源电压范围:
3.0V~5.5V
5,测量温度范围:
-55度~125度
6,测量精度:
在-10~85度的范围内,精度为+/-0.5度
7,温度表示:
可以配置为9~12bit
8,采样时间:
在12bit模式下,采样时间为750ms
9,用户自定义的告警设置,掉电不丢失
10,适用于温度控制,工业系统,消费类电子,温度计和其他温度检测系统。
2,温度采样数据格式
温度采样值的数据格式为16比特有符号数,放在两个byte的数据中;其中低4bits为小数位,因此采样的精度为0.0625度。
表示为2进制的实际温度值。
如0度就是0x0000;125度,0x07D0;-55度为0xFC90。
最后采样的数据的位宽可以通过配置寄存器进行修改,在下面会描述到。
3,告警条件设置寄存器
有两个告警条件设计寄存器Th和Tl,当实际温度不低于Th时,或者是不高于TL时,产生告警。
但是这两个寄存器的只有8bit。
能表示的范围为+127~-128度。
4,供电方法
下图是DS1820的框图,与外部的连接方式采用的是无源连接方式,通过DQ数据线进行供电。
(空缺),后面补上
1,通过数据线DQ进行供电;
2,外接电源。
(待补充)。
5,特征字
64bits的特征字有3个部分组成:
byte固定为28h,为器件族的编码;
byte[6:
1],器件出场时就烧结好的48bit的序列号,每个器件的序列号唯一。
Byte[7],CRC校验结果。
校验方法在后面章节会描述。
6,随机存储区
byte0,1为只读存储区,存放当前转换的温度;byte5,6,7为Reserved,不能被写覆盖。
byte2,3,4为用户配置区。
byte2,3为Th和Tl寄存器,byte4为工作配置控制字,配置字可以被更新到EEPROM中,在上电后就不要继续配置。
byte8,byte0到byte7的CRC校验结果,具体的校验方法在CRC检验章节中描述。
命令4Eh向存储区中写数据,只能写byte2,3,4数据从byte2的bit0开始传输。
该命令名称:
WriteScratchpad。
命令BEh向存储区中读数据,读取的数据输出是从byte0的bit0开始传输。
该命令名称:
ReadScratchpad。
命令48h将byte2,byte3,byte4写入到EEPROM中。
该命令名称:
CopyScratchpad。
命令B8h可以随时将EEPROM的数据COPY到byte2,byte3和byte4中。
该命令名称:
RecallEEPROM。
在输出RecallEEPROM命令后,主设备必须再发出读时隙,DS12B20会在Recall进行中输出0,到Recall完成后输出1。
7,配置寄存器
配置寄存器用户配置DS18B20的采样数据位宽,具体格式如下:
在上电后,默认为R0=R1=1。
8,CRC校验
CRC校验多项式为
G(X)=X^8+X^5+X^4+1;
寄存器的初始值为0;
输入数据的顺序为最低位相进入。
将所有的数据经过计算,最后得到的CRC校验结果应该是0.
CRC计算电路如下:
9,1线系统操作
硬件连接方式:
数据线都是采用三态或者是OPENDRAIN方式,必须接一个接近5K的上拉电阻。
操作命令:
要方位DS18B20需要3个步骤:
1,初始化命令;
2,ROM访问命令(可以接着发任何的数据交互操作);
3,功能访问操作(可以接着发任何的数据交互操作)。
初始化操作:
总线主机发出一个复位脉冲,紧接着由器件发出一个在位指示脉冲。
初始化操作让主设备知道DS18B20现在已经准备好接受主设备的访问了。
时序如下所示:
主机先将总线拉低持续最少480us,然后释放总线,等待等待15~60us后,DS18B20会将总线拉低60~240us之后在释放总线,这时DS18B20就可以接受主设备的访问了。
操作命令:
1,ROM操作
SearchROM(FBH)
搜索总线上挂的设备的ID,如果只有一个设备,可以直接使用读ROM命令进行获取
Read ROM(33H)
读取设备的ID。
只能在只有一个设备挂在总线上的场合才能使用。
MatchROM(55H)
寻址。
只有ID配备的器件回响应,否则等待Reset。
SKIP ROM(CCH)
用这个命令来寻址所有的器件,可以启动进行温度转换。
在只有一个器件的时候,可以再发出SKIP命令之后,马上读寄存器。
ALARMSEARCH(ECH)
读取告警。
功能命令:
1,启动转换(44H)
只能启动一次温度转换,在启动转换的过程中,如果是在内部供电的情况下,必须将总线保持Tconv时间的高电平;如果是外部供电的情况下
主设备需要启动读Slot,直到读取的数据为1的时候,才能说明转换完成。
2,写寄存器(4EH)
写byte2,3,4.byte2的bit0先发。
3,读寄存器(BEH)
读byte0~byte8,byte0的bit0先发,同时计算CRC,如果正确在接受完成后的CRC计算结果为0;
4,复制寄存器(48H)
将寄存器复制到ROM,如果器件使用数据总线供电方式,那么需要在发出命令最少10us内,必须将总线驱动为强上拉保持最少10ms时间。
5,复制ROM (B8H)
将ROM中的数据复制到寄存器中。
将ROM复制到寄存器中,在复制过程中,设备输出0,完成后输出1。
6,读供电状态(B4H)
读取状态供电状态,如果采用总线供电,那么DS18B20输出0,如果是外接电源,那么输出输出为1.
所谓忙状态是需要去Master去读取的,如果读取的数据从0变成了1,那么就完成操作。
写数据时序:
写数据分别识别写0还是写1.其时序如下所示。
读数据时序:
读数据也分为读0或者是读1.
操作时序,分ROM操作和功能操作。
ROM操作如下:
功能寄存器操作。
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- 关 键 词:
- 温度传感器 研究