一、单总线温度传感器DB18B20
(一)DB18B20介绍
1.工作原理:
a.DS18B20基于热敏电阻原理工作,它的内部包含一个温度传感器和一个数字转换器,能够将温度转换为数字信号输出。
b.DS18B20通过单总线接口与微控制器通信,可以在单一总线上同时连接多个传感器,并且只需要一个引脚进行数据传输。
2.传感器特点:
a.高精度:DS18B20具有较高的温度测量精度,通常为±0.5°C。
b.数字输出:输出为数字信号,易于与数字系统集成。
c.单总线接口:只需一个引脚即可完成数据和电源的传输,节省了连接线路和引脚资源。
d.范围广:可测量的温度范围通常在-55°C至+125°C之间。
3.使用方法:
a.通过微控制器的GPIO引脚连接DS18B20的数据引脚。
b.DS18B20通常由3个引脚组成:数据引脚(DQ)、电源引脚(VCC)和地引脚(GND)。
c.通过单总线接口发送命令给DS18B20,以启动温度转换,并从DS18B20读取温度数据。
4.应用领域:
a.家用电器:温度计、温度控制器等。
b.工业领域:工业自动化、环境监测等。
c.科学研究:实验室温度监测等。
DB18B20温度传感器实物图:
DB18B20引脚以及封装原理图:
DB18B20电路图:
单个DS18B20接线方式: VDD接到电源,DQ接单片机引脚,同时外加上拉电阻,GND接地
DS18B20数字温度传感器通常具有三个引脚,它们分别是数据引脚(DQ)、电源引脚(VCC)和地引脚(GND)。这三个引脚组成了DS18B20传感器的基本连接,其中数据引脚用于通信,电源引脚用于供电,地引脚用于电路的接地。通过正确连接这些引脚,可以与DS18B20传感器进行通信,并读取其输出的温度数据。
1.数据引脚(DQ):
(1)数据引脚是与微控制器通信的引脚,用于发送和接收数据。
(2)在单总线总线上,所有DS18B20传感器都连接到相同的数据总线上,并且每个传感器都有一个唯一的64位ROM代码,用于在总线上标识和寻址传感器。
2.电源引脚(VCC):
(1)电源引脚用于提供传感器所需的电源供应。
(2)DS18B20通常在3V至5.5V的电压范围内工作,可以通过连接电源引脚来为传感器供电。
3.地引脚(GND):
(1)地引脚用于连接传感器的地(GND)或负极,以完成电路的闭合。
(2)通过连接地引脚,传感器和微控制器共享相同的电源地。
(二)DB18B20传感器参数
1.测温范围为-55℃到+125℃,在-10℃到+85℃范围内误差为±0.4°。
2.返回16位二进制温度数值
3.主机和从机通信使用单总线,即使用单线进行数据的发送和接收
4.在使用中不需要任何外围元件,独立芯片即可完成工作。
5.掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ,通过配置寄存器可以设定数字转换精度和报警温度,在系统掉电以后,它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
6.每个DS18B20都有独立唯一的64位-ID,此特性决定了它可以将任意多的DS18b20挂载到一根总线上,通过ROM搜索读取相应DS18B20的温度值
7.宽电压供电,电压2.5V~5.5V
8.DS18B20返回的16位二进制数代表此刻探测的温度值,其高五位代表正负。如果高五位全部为1,则代表返回的温度值为负值。如果高五位全部为0,则代表返回的温度值为正值。后面的11位数据代表温度的绝对值,将其转换为十进制数值之后,再乘以0.0625即可获得此时的温度值。
(三)DB18B20内部结构
1.DB18B20寄生电源
DS18B20寄生电源是指DS18B20数字温度传感器在工作时只利用单总线上的数据引脚来获取所需的电源,而不需要额外的