DS18B20温度传感器【单总线时序结构】

DS18B20介绍

  • DS18B20是一种常见的数字温度传感器,其控制命令和数据都是以数字信号的方式输入输出,相比较于模拟温度传感器,具有功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强等特点

  • 测温范围:-55°C 到 +125°C

  • 通信接口:1-Wire(单总线)

  • 其它特征:可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄生供电

  • 引脚及应用电路

    内部结构框图

  • 64-BIT ROM:作为器件地址,用于总线通信的寻址

  • SCRATCHPAD(暂存器):用于总线的数据交互

  • EEPROM:用于保存温度触发阈值和配置参数

  • 存储器结构

    单总线介绍

  • 单总线(1-Wire BUS)是由Dallas公司开发的一种通用数据总线

  • 一根通信线:DQ

  • 异步、半双工

  • 单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输,当采用寄生供电时,还可以省去设备的VDD线路,此时,供电加通信只需要DQ和GND两根线

  • 单总线电路规范

  • 设备的DQ均要配置成开漏输出模式

  • DQ添加一个上拉电阻,阻值一般为4.7KΩ左右

  • 若此总线的从机采取寄生供电,则主机还应配一个强上拉输出电路

  • 单总线时序结构(重点)

  • 初始化:主机将总线拉低至少480us,然后释放总线,等待15~60us后,存在的从机会拉低总线60~240us以响应主机,之后从机将释放总线

  • 发送一位:主机将总线拉低60~120us,然后释放总线,表示发送0;主机将总线拉低1~15us,然后释放总线,表示发送1。从机将在总线拉低30us后(典型值)读取电平,整个时间片应大于60us

  • 接收一位:主机将总线拉低1~15us,然后释放总线,并在拉低后15us内读取总线电平(尽量贴近15us的末尾),读取为低电平则为接收0,读取为高电平则为接收1 ,整个时间片应大于60us

  • 发送一个字节:连续调用8次发送一位的时序,依次发送一个字节的8位(低位在前)

  • 接收一个字节:连续调用8次接收一位的时序,依次接收一个字节的8位(低位在前)

    DS18B20操作流程

    1. 初始化:从机复位,主机判断从机是否响应

    1. ROM操作:ROM指令+本指令需要的读写操作

    1. 功能操作:功能指令+本指令需要的读写操作

    DS18B20数据帧

    温度存储格式

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