18b20中文资料及例程

根据提供的信息，我们可以深入探讨关于DS18B20数字温度传感器的相关知识点，特别是它的工作原理、时序图以及如何实现多路温度测量。 ### DS18B20概述 DS18B20是一种数字温度传感器，由Maxim公司生产。它具有简单的设计和强大的功能，能够直接输出数字信号，这使得它非常适合于微控制器的应用中。DS18B20具有一个独特的特性——“单总线”通信协议，这意味着它可以仅通过一根数据线与微控制器连接，并且多个DS18B20可以在同一根数据线上工作，大大简化了电路设计。 ### 数据存储格式 DS18B20采用12位存储温度值的方式，其中最高位为符号位，用于表示温度的正负。具体来说： - 正温度：S = 0，例如 `0550H` 表示 +85°C。 - 负温度：S = 1，例如 `FC90H` 表示 -55°C。 - 特殊情况：如 `0191H` 表示 +25.0625°C。 ### 工作过程及时序 #### 初始化 单总线上的所有操作都从初始化开始。初始化的过程如下： 1. **主机发送初始化信号**：主机将总线从高电平拉至低电平，持续时间为480μs至960μs。 2. **DS18B20响应**：DS18B20在检测到低电平后，会输出一个60μs至240μs的低电平脉冲作为应答信号。 3. **主机释放总线**：主机将总线再次拉至高电平状态。 #### ROM 操作命令 ROM操作命令用于识别或选择特定的DS18B20设备，主要包括以下几种： - **ReadROM (读ROM)**：命令代码 `33H`，用于读取DS18B20的ROM中的唯一序列号。 - **MatchROM (匹配ROM)**：命令代码 `55H`，用于指定特定的DS18B20进行后续操作。 - **SkipROM (跳过ROM)**：命令代码 `CCH`，用于不进行ROM选择，对所有连接在同一总线上的DS18B20进行操作。 - **SearchROM (搜索ROM)**：命令代码 `F0H`，用于搜索总线上所有连接的DS18B20设备。 - **AlarmSearch (告警搜索)**：命令代码 `ECH`，用于搜索超过预设温度阈值的DS18B20设备。 #### 存储器操作命令 存储器操作命令用于控制DS18B20内部存储器的操作，主要包括： - **WriteScratchPad (写暂存器)**：命令代码 `4EH`，用于向暂存器写入数据。 - **ReadScratchPad (读暂存器)**：命令代码 `BEH`，用于从暂存器读取数据。 - **CopyScratchPad (复制暂存器)**：命令代码 `48H`，用于将暂存器的数据复制到非易失性存储器。 - **ConvertTemperature (温度变换)**：命令代码 `44H`，用于启动温度测量过程。 - **RecallEPROM (重新调出)**：命令代码 `B8H`，用于将非易失性存储器中的配置数据重新加载到暂存器。 - **ReadPowerSupply (读电源)**：命令代码 `B4H`，用于检查电源状态。 #### 时序 DS18B20的时序对于正确执行通信至关重要，主要包含以下几个方面： 1. **写0/1时序**：当主机需要写入数据时，总线在 `T0` 时刻从高电平拉至低电平，如果在接下来的15μs内保持低电平，则写入的是0；如果在此期间恢复为高电平，则写入的是1。 2. **读时序**：主机在 `T0` 时刻将总线拉至低电平，然后在 `T1` 时刻将其拉高，此时可以在 `T2` 时刻之前读取数据位。 3. **初始化时序**：如前所述，初始化时序是通信开始的基础，DS18B20通过在主机发起初始化信号后输出一个短暂的低电平脉冲来响应。 ### 多路测量方法 在需要对多个DS18B20进行温度测量的应用场景中，可以通过以下步骤实现： 1. **初始化**：对总线进行初始化。 2. **跳过ROM命令 (SkipROM)**：发送跳过ROM命令 `CCH`，使所有连接在同一总线上的DS18B20准备好进行温度测量。 3. **统一温度转换启动 (ConvertTemperature)**：发送统一温度转换启动命令 `44H`，所有DS18B20同时开始测量温度。 4. **等待一段时间**：等待一段时间（通常为750ms），以确保所有DS18B20完成温度测量。 5. **匹配ROM (MatchROM)**：发送匹配ROM命令 `55H` 并提供特定DS18B20的序列号，以便读取其温度数据。 6. **读取温度数据**：读取指定DS18B20的温度数据。 DS18B20是一种非常实用的数字温度传感器，通过掌握其工作原理、时序图以及多路测量方法，可以有效地将其应用于各种需要精确温度测量的应用场景中。