温度传感器工作原理教程文件Word文件下载.docx

1、 用户可定义的非易失性温度报警设置。 报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度（温度报警条件）的器件。 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，只是不能正常工作。4.内部结构.DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，其内部结构框图64位的位结构如图。开始位是产品类型的编号；接着是每个器件的唯一序号，共有位；最后位是前面位的检验码，这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器和，可通过软件写入用户报警上下限数据。8位检验CRC48位序列号8位工厂代码MSB LSB MSB LSB MSB LSBDS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高

2、速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如图。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器，其内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图，其中，低5位一直为1；TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，在DS18B20出厂时，该位被设置为0，用户不要去改动；R0和R1决定温度转化的精度位数，即用来设置分辨率，其定义方法见表高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为

3、全逻辑1。第9字节是前面所有8字节的CRC码可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 当DS18B20接收到转化命令后，开始启动转化。转化完成后的温度值就以16位的带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存RAM的第1、2字节中。单片机可以通过单线接口读出该数据。读数据时，低位在先，高位在后，数据格式以0.0625LSB形式表示。温度值格式如图图中，S表示符号位。当S=0时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转化为十进制；当S=0时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制值。DS18B20完成温度转化后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TL字节内容作比较，若TTH或

4、TTL，则将该器件内的报警标志位置位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。因此，可用多只DS18B20同时测量温度并进行报警搜索。5 DS18B20通信协议在对DS18B20进行读写编程时，必须严格保证读写时序，否则将无法读取温度结果。根据DS18B20通信协议，主机控制DS18B20完成温度转化必须经过3个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500us，然后释放，DS18B20收到信号后等待1660us，然后发出60240us的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示

5、复位成功。DS18B20的ROM指令如表，RAM指令如表表 ROM指令表指 令约定代码功 能温度变化44H启动DS18B20进行温度转换，12位转换时最长为750ms（9位为93.75ms），结果存入内部9字节RAM中读暂存器0BEH读内部RAM中9字节的内容 写暂存器4EH发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后是传送两字节的数据复制暂存器48H将RAM中第3、4字节的内容复制到E2PROM中重调E2PROM0B8H将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节读供电方式0B4H读DS18B20的供电模式。寄生供电时DS18B20发送0，外接电源供电DS18B20

6、发送1表 RAM指令表读ROM33H读取DS18B20温度传感器ROM中的编码（即64位地址）符合ROM55H发出命令之后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码对应的DS18B20，使之作出响应，为下一步对该DS18B20读写作准备搜索ROM0F0H用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地址，为操作各器件作好准备跳过ROM0CCH跳过ROM工作报警搜索命令0ECH执行后只有温度超过设定值上限或下限的芯片才能作出响应6.使用注意事项因为硬件开销小，需要复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时必须严

7、格保证读写时序，否则将无法读取测温结果。当单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时需加以注意。连接DS18B20电缆的长度超过50m时，最好采用屏蔽4芯双绞线，其中一对为接地线与信号线，另一组接VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地，正常通信距离可达150m。在DS18B20测温程序中，向DS18B20发出温度转换时总要等到DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20接触不好或断线当程序读该DS18B20时，将没有返回信号，程序进入死循环。7温度数据的计算处理方法从DS18B20读取出的二进制值必须先转化成十进制值，才能用于字符的显

8、示。DS18B20的转换精度为912位可选，为了提高精度采用12位。在采用12位转换精度时，温度寄存器里的值是以0.0625为步进的，即温度值为温度寄存器里的二进制值乘以0.0625，就是实际的十进制温度值。通过列举观察可以发现，一个十进制值与二进制值间有很明显的关系，就是把二进制的高字节的低半字节和低字节的高半字节组成一个字节，这个字节的二进制值化为十进制值后，就是温度值的百、十、个位值，而剩下的低字节的低半字节化成十进制后，就是温度值的小数部分。因为小数部分是半字节，所以二进制值范围是0F，转化成十进制小数值就是0.0625的倍数（015倍）。这样需要4位的数码管来显示小数部分。实际应用不

9、必有这么高的精度，采用一位数码管来显示小数，可以精确到0.1。表就是二进制与十进制的近似对应关系表。小数部分二进制与十进制的近似对应关系表小数部分二进制值123456789ABCDEF十进制值STR-36B的使用要点1. STR-36B功能概述STR-36B无线收发模块是微功率、ISM全波段的无线通信模块。该模块内置控制CPU；核心接收芯片外包金属屏蔽外壳，保证了数据的可靠收发。2. STR-36B的实物照片、引脚及功能STR-36型引脚接口方式，为标准10针DIP连接Pin引脚名称功能说明 GND电源地接电源地VDD电源输入+2.7-5.5VDC TDB用户备用接口可接用户设备ADC,I/O

10、口，作为功能扩展使用；可不接RESET复位脚低电平有效，15msTxD/TTL串行数据发射端TTL（RxD） RxD/TTL 串行数据接收端TTL（TxD）WakeUP无线唤醒（输出）无线信号唤醒用户设备，高电平唤醒；B（RxD）RS-485的B，RS-232的RxD DP（USB）10A（TxD）RS-485的A，RS-232的TxD DN（USB）性能参数：型号STR-36型调制频率标准型在315.00470MHz，特殊型在24002500MHz 用户可选；调频方式GFSK /MSK双向发射/接收（半双工）稳频方式PLL最大发射功率+10dBm灵敏度-118dBm工作电压2.7-5.5V接

11、口数据格式8E1/8N1/8O1可靠通信距离800m （outdoor） 发射功耗 27mA接收功耗16mA待机功耗10uA 通信速率1.2kBit/s -300kBit/s用户可选；用户接口方式TTL接口/RS232接口/RS485接口；工作湿度10%90%相对湿度 无冷凝工作温度-4085外形尺寸 43mmx20mmx5mm（不含天线）3. STR-36B的无线唤醒功能STR-36B无线发射模块在没有数据传输的情况下，若没有设置无线唤醒功能，则无线模块一直保持发射或接收数据状态；若设置无线唤醒功能，则无线模块进入休眠状态。 当模块的WKEN引脚接低电平时，模块工作在无线唤醒模式下。模块上电

12、复位后，处于接收状态，在持续3S的时间内，如果没有接收到串口发来的数据，或没有收到有效数据，则模块进入休眠状态。在休眠过程中，如果收到串口发来的唤醒信号或无线唤醒信号，则被唤醒，同时WKUP引脚输出一个低电平脉冲信号。微处理器向该模块的串口发1字节的数据可实现串口唤醒。模块被唤醒后，若在3S的时间内没有收到串口发来的唤醒信号或无线唤醒信号，模块又进入休眠状态。4. STR-36B无线模块硬件电路设计无线收发模块电路天线的选择天线的长度应取发射的14波长，当发射信号频率为433MHZ时，天线的最佳长度为18cm。为匹配，这里选择SANT307天线。 无线收发模块电路布局需要注意的问题无线收发模块应该安装在电路板边缘，离开周围器件5mm以上，以免受分布参数影响而停震。 无线收发模块电路的电源设置在实际应用中，STR-36B可与其他设备共用电源，但必须选择纹波系数小的电源，不建议使用开关电源。另外，系统设备中若有其他设备，则需可靠接地。液晶显示模块LCM16021.1602字符型LCM的特性内部具有字符发生器ROM（CGROM），即字符库。可显示192个5