STC8H开发(十一): GPIO单线驱动多个DS18B20数字温度计

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目录

• STC8H开发(一): 在Keil5中配置和使用FwLib_STC8封装库(图文详解)
• STC8H开发(二): 在Linux VSCode中配置和使用FwLib_STC8封装库(图文详解)
• STC8H开发(三): 基于FwLib_STC8的模数转换ADC介绍和演示用例说明
• STC8H开发(四): FwLib_STC8 封装库的介绍和使用注意事项
• STC8H开发(五): SPI驱动nRF24L01无线模块
• STC8H开发(六): SPI驱动ADXL345三轴加速度检测模块
• STC8H开发(七): I2C驱动MPU6050三轴加速度+三轴角速度检测模块
• STC8H开发(八): NRF24L01无线传输音频(对讲机原型)
• STC8H开发(九): STC8H8K64U模拟USB HID外设
• STC8H开发(十): SPI驱动Nokia5110 LCD(PCD8544)
• STC8H开发(十一): GPIO单线驱动多个DS18B20数字温度计

DS18B20

参数

• 单线总线结构, 允许一根总线上挂接多个 DS18B20 并分别通信
• 在普通温度下, 可以直接从数据口取电, 这时候只需要两根连线.
• 供电电压 [3.0V, 5.5V]
• 温度检测范围 [-55°C, +125°C]摄氏度, [-67°F, +257°F]华氏度
• 精确率: 在 [-10°C, +85°C] 为 ±0.5°C

Pin脚

一般见到的都是3pin的To-92封装, 和普通三极管一样, 使平面朝向自己, Pin脚朝下, 从左往右依次为: GND, DQ, VDD

内部存储结构

DS18B20内部有9字节的暂存器和3个字节的EEPROM存储, EEPROM可以擦写5万次以上. 结构如下

测温

DS18B20的核心功能就是数字化的温度读数, 可以设置为9, 10, 11, 12位分辨率, 缺省分辨率是12位. 各分辨率对应的读数, 温度分辨率分别是0.5, 0.25, 0.125, 0.0625摄氏度.

在执行温度转换命令Convert T0x44后, 温度会被转换并存储在一个2字节的内存单元, 然后通过读取命令Read Scratchpad0xBE读出.

转换时间

在温度转换命令Convert T0x44发起到采集完成需要的时间可能会长达750 ms. 实际使用中, 不同批次 DS18B20 的转换时间差异也很大, 有的在200-300 ms, 有的接近 800 ms. 貌似越是最近制造的时间越短(可能是工艺改进了?).

如果没有从VDD供电, DS18B20 的 DQ 必须在转换过程中保持高电平以提供能量, 因此在这种场景下, 采集的过程中不允许进行其他活动.

读数结构

这两个字节各个bit分别代表的数字含义如下, 高字节的高5位仅用于表示温度的正负, 正温度是0, 负温度是1, 后面11个bit表示的数字, 负值使用的是补码, 读数用 (0xFF - 读数)

• 正温度时, 将16位整数乘以对应的温度分辨率
• 负温度时, 将16位整数取反加1后, 乘以对应的温度分辨率

7	6	5	4	3	2	1	0		7	6	5	4	3	2	1	0
S	S	S	S	S	26262^6	25252^5	24242^4		23232^3	222