DS18B20 Temperatursensor Kabel
- PRODUCT DETAIL
DS18B20, DS1822 Digitaler Temperaturfühlers „One-Line-Bus“ Wie DS1820. DS18B20 unterstützt auch die „One-Line-Bus“-Schnittstelle. Der Mess temperaturbereich beträgt -55 °C bis +125 °C und die Genauigkeit beträgt ±0,5 °C im Bereich von -10 bis +85 °C. Die Genauigkeit des DS1822 beträgt ±2°C. Die Temperatur vor Ort wird direkt digital über den „One-Line-Bus“ übertragen, was die Störsicherheit des Systems deutlich verbessert. Geeignet für die Temperaturmessung vor Ort in rauen Umgebungen, wie z. B. Umweltkontrolle, Geräte- oder Prozesskontrolle, Temperaturmessung in der Unterhaltungselektronik usw. Das neue Produkt unterstützt einen Spannungsbereich von 3 V bis 5,5 V, wodurch das Systemdesign flexibler und komfortabler wird. Und die neue Produktgeneration ist günstiger und kleiner. Merkmale von DS18B20 und DS1822 DS18B20 können mit einer Auflösung von 9 bis 12 Bit und einer Genauigkeit von ±0,5 °C programmiert werden. Optional kleineres Gehäuse, größerer Spannungsbereich. Die Auflösungseinstellung und die vom Benutzer eingestellte Alarmtemperatur werden im EEPROM gespeichert und bleiben auch nach dem Ausschalten erhalten. Die Leistung des DS18B20 ist die beste unter den Produkten der neuen Generation! Auch das Preis-Leistungsverhältnis ist hervorragend! Der DS1822 ist softwarekompatibel mit dem DS18B20 und eine vereinfachte Version des DS18B20. Das EEPROM, das benutzerdefinierte Alarmtemperatur- und Auflösungsparameter speichert, entfällt und die Genauigkeit wird auf ±2 °C reduziert. Es eignet sich für Anwendungen mit geringen Leistungsanforderungen und strenger Kostenkontrolle und ist ein wirtschaftliches Produkt. In Anlehnung an die frühen Produkte des „One Line Bus“ eröffnet der DS1820 ein neues Konzept in der Temperatursensor technologie. DS18B20 und DS1822 bieten mehr Auswahlmöglichkeiten bei Spannung, Eigenschaften und Gehäuse und ermöglichen uns den Aufbau eines wirtschaftlichen Temperaturmesssystems, das zu uns passt.
Interner Aufbau des Temperaturfühlers ds18b20
Die interne Struktur von DS18B20 besteht hauptsächlich aus vier Teilen:
64-Bit-Fotolithografie-ROM, Temperatursensor, nichtflüchtiger Temperatur alarmauslöser TH und TL, Konfiguration register.
Die Pinanordnung des DS18B20 ist wie folgt
DQ ist der Eingangs-/Ausgangsanschluss für digitale Signale; GND ist die Stromerde; VDD ist der Eingangsanschluss für die externe Stromversorgung (geerdet im parasitären Stromverdrahtung modus).
Die 64-Bit-Seriennummer im fotogeätzten ROM wird vor Verlassen des Werks fotogeätzt. Er kann als Adressseriencode des DS18B20 angesehen werden. Die Anordnung des 64-Bit-Fotolithografie-ROM ist: Die ersten 8 Bits (28H) sind die Produkttypnummer, die nächsten 48 Bits sind die Seriennummer des DS18B20 selbst und die letzten 8 Bits sind die vorherige zyklische 56-Bit-Redundanz Prüfcode (CRC=X8 +X5+X4+1). Der Zweck des Fotolithografie-ROM besteht darin, jeden DS18B20 anders zu machen, sodass mehrere DS18B20 an einen Bus angeschlossen werden können.
Der Temperatursensor im DS18B20 kann die Temperaturmessung abschließen. Nehmen wir als Beispiel die 12-Bit-Konvertierung: Sie erfolgt in Form eines vorzeichenerweiterten 16-Bit-Zweierkomplement-Werts, ausgedrückt in der Form 0,0625 °C/LSB, wobei S das Vorzeichenbit ist.
Dies sind die 12-Bit-Daten, die nach der 12-Bit-Konvertierung erhalten werden und in zwei 8-Bit-RAMs von 18B20 gespeichert werden. Die ersten 5 Binärbits sind Vorzeichenbits, wenn die gemessene Temperatur größer als 0 ist. Diese 5 Bits sind 0. Multiplizieren Sie einfach den gemessenen Wert mit 0,0625, um die tatsächliche Temperatur zu erhalten. Wenn die Temperatur kleiner als 0 ist, sind diese 5 Bits 1, und der gemessene Wert muss invertiert werden, plus 1 und dann mit 0,0625 multipliziert werden, um die tatsächliche Temperatur zu erhalten.
Beispielsweise ist der digitale Ausgang von +125℃ 07D0H, der digitale Ausgang von +25,0625℃ ist 0191H, der digitale Ausgang von -25,0625℃ ist FE6FH und der digitale Ausgang von -55℃ ist FC90H.
Speicher des Temperatursensors DS18B20
Der interne Speicher des DS18B20-Temperatursensors umfasst einen Hochgeschwindigkeits-Scratchpad-RAM und einen nichtflüchtigen, elektrisch löschbaren E2RAM, der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Trigger TH, TL und Strukturregister speichert.
Der temporäre Speicher enthält 8 aufeinanderfolgende Bytes, die ersten beiden Bytes sind die gemessenen Temperatur informationen. Der Inhalt des ersten Bytes sind die unteren acht Bits der Temperatur. Das zweite Byte sind die oberen acht Bits der Temperatur. Das dritte und vierte Byte sind flüchtige Kopien von TH und TL, und das fünfte Byte ist eine flüchtige Kopie des Architekturregisters. Der Inhalt dieser drei Bytes wird bei jedem Power-On-Reset aktualisiert. Das sechste, siebte und achte Byte werden für interne Berechnungen verwendet. Das neunte Byte ist das Redundanzprüfbyte.
Die Bedeutung jedes Bits dieses Bytes ist wie folgt:
TM R1 R0 1 1 1 1 1
Die unteren fünf Bits sind immer 1. TM ist das Testmodusbit, mit dem eingestellt wird, ob sich der DS18B20 im Arbeitsmodus oder im Testmodus befindet. Dieses Bit ist auf 0 gesetzt, wenn DS18B20 das Werk verlässt, und Benutzer sollten es nicht ändern. R1 und R0 werden zum Einstellen der Auflösung verwendet, wie in der folgenden Tabelle gezeigt: (DS18B20 ist bei Auslieferung ab Werk auf 12 Bit eingestellt)
Tabelle zur Auflösungseinstellung:
R1 R0 Auflösung Temperatur Maximale Konvertierungszeit
0 0 9 Bit 93,75 ms
0 1 10 Bit 187,5 ms
1 0 11 Bit 375 ms
1 1 12 Bit 750 ms
Gemäß dem Kommunikation protokoll von DS18B20 muss der Host drei Schritte durchlaufen, um DS18B20 zu steuern und die Temperatur umwandlung abzuschließen: DS18B20 muss vor jedem Lese- und Schreibvorgang zurückgesetzt werden, und nach erfolgreichem Zurücksetzen wird ein ROM-Befehl gesendet. Abschließend wird der RAM-Befehl gesendet, damit der DS18B20 wie geplant betrieben werden kann. Beim Zurücksetzen muss die Haupt-CPU die Datenleitung 500 Mikrosekunden lang herunterziehen und dann freigeben. Nach dem Empfang des Signals wartet DS18B20 etwa 16 bis 60 Mikrosekunden und sendet dann einen niedrigen Impuls von 60 bis 240 Mikrosekunden aus. Die Haupt-CPU empfängt dieses Signal, um einen erfolgreichen Reset anzuzeigen.
Interner Aufbau des Temperaturfühlers ds18b20
Die interne Struktur von DS18B20 besteht hauptsächlich aus vier Teilen:
64-Bit-Fotolithografie-ROM, Temperatursensor, nichtflüchtiger Temperatur alarmauslöser TH und TL, Konfiguration register.
Die Pinanordnung des DS18B20 ist wie folgt
DQ ist der Eingangs-/Ausgangsanschluss für digitale Signale; GND ist die Stromerde; VDD ist der Eingangsanschluss für die externe Stromversorgung (geerdet im parasitären Stromverdrahtung modus).
Die 64-Bit-Seriennummer im fotogeätzten ROM wird vor Verlassen des Werks fotogeätzt. Er kann als Adressseriencode des DS18B20 angesehen werden. Die Anordnung des 64-Bit-Fotolithografie-ROM ist: Die ersten 8 Bits (28H) sind die Produkttypnummer, die nächsten 48 Bits sind die Seriennummer des DS18B20 selbst und die letzten 8 Bits sind die vorherige zyklische 56-Bit-Redundanz Prüfcode (CRC=X8 +X5+X4+1). Der Zweck des Fotolithografie-ROM besteht darin, jeden DS18B20 anders zu machen, sodass mehrere DS18B20 an einen Bus angeschlossen werden können.
Der Temperatursensor im DS18B20 kann die Temperaturmessung abschließen. Nehmen wir als Beispiel die 12-Bit-Konvertierung: Sie erfolgt in Form eines vorzeichenerweiterten 16-Bit-Zweierkomplement-Werts, ausgedrückt in der Form 0,0625 °C/LSB, wobei S das Vorzeichenbit ist.
Dies sind die 12-Bit-Daten, die nach der 12-Bit-Konvertierung erhalten werden und in zwei 8-Bit-RAMs von 18B20 gespeichert werden. Die ersten 5 Binärbits sind Vorzeichenbits, wenn die gemessene Temperatur größer als 0 ist. Diese 5 Bits sind 0. Multiplizieren Sie einfach den gemessenen Wert mit 0,0625, um die tatsächliche Temperatur zu erhalten. Wenn die Temperatur kleiner als 0 ist, sind diese 5 Bits 1, und der gemessene Wert muss invertiert werden, plus 1 und dann mit 0,0625 multipliziert werden, um die tatsächliche Temperatur zu erhalten.
Beispielsweise ist der digitale Ausgang von +125℃ 07D0H, der digitale Ausgang von +25,0625℃ ist 0191H, der digitale Ausgang von -25,0625℃ ist FE6FH und der digitale Ausgang von -55℃ ist FC90H.
Speicher des Temperatursensors DS18B20
Der interne Speicher des DS18B20-Temperatursensors umfasst einen Hochgeschwindigkeits-Scratchpad-RAM und einen nichtflüchtigen, elektrisch löschbaren E2RAM, der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Trigger TH, TL und Strukturregister speichert.
Der temporäre Speicher enthält 8 aufeinanderfolgende Bytes, die ersten beiden Bytes sind die gemessenen Temperatur informationen. Der Inhalt des ersten Bytes sind die unteren acht Bits der Temperatur. Das zweite Byte sind die oberen acht Bits der Temperatur. Das dritte und vierte Byte sind flüchtige Kopien von TH und TL, und das fünfte Byte ist eine flüchtige Kopie des Architekturregisters. Der Inhalt dieser drei Bytes wird bei jedem Power-On-Reset aktualisiert. Das sechste, siebte und achte Byte werden für interne Berechnungen verwendet. Das neunte Byte ist das Redundanzprüfbyte.
Die Bedeutung jedes Bits dieses Bytes ist wie folgt:
TM R1 R0 1 1 1 1 1
Die unteren fünf Bits sind immer 1. TM ist das Testmodusbit, mit dem eingestellt wird, ob sich der DS18B20 im Arbeitsmodus oder im Testmodus befindet. Dieses Bit ist auf 0 gesetzt, wenn DS18B20 das Werk verlässt, und Benutzer sollten es nicht ändern. R1 und R0 werden zum Einstellen der Auflösung verwendet, wie in der folgenden Tabelle gezeigt: (DS18B20 ist bei Auslieferung ab Werk auf 12 Bit eingestellt)
Tabelle zur Auflösungseinstellung:
R1 R0 Auflösung Temperatur Maximale Konvertierungszeit
0 0 9 Bit 93,75 ms
0 1 10 Bit 187,5 ms
1 0 11 Bit 375 ms
1 1 12 Bit 750 ms
Gemäß dem Kommunikation protokoll von DS18B20 muss der Host drei Schritte durchlaufen, um DS18B20 zu steuern und die Temperatur umwandlung abzuschließen: DS18B20 muss vor jedem Lese- und Schreibvorgang zurückgesetzt werden, und nach erfolgreichem Zurücksetzen wird ein ROM-Befehl gesendet. Abschließend wird der RAM-Befehl gesendet, damit der DS18B20 wie geplant betrieben werden kann. Beim Zurücksetzen muss die Haupt-CPU die Datenleitung 500 Mikrosekunden lang herunterziehen und dann freigeben. Nach dem Empfang des Signals wartet DS18B20 etwa 16 bis 60 Mikrosekunden und sendet dann einen niedrigen Impuls von 60 bis 240 Mikrosekunden aus. Die Haupt-CPU empfängt dieses Signal, um einen erfolgreichen Reset anzuzeigen.
