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DS18B20的工作原理： DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器是DALLAS半導(dǎo)體公司開發(fā)的適配微處理器的智能溫度傳感器。它具有3腳TO-92小體積封裝形式。溫度測(cè)量范圍為-55℃--+125℃，可進(jìn)行9-12位的編程，分辨率可達(dá)0.0625。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出。工作電壓支持3V-5.5V，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少。 DS18B20采用3腳TO-92封裝，引腳排列如圖： file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpgDQ：數(shù)字信號(hào)端；GND：電源地；VDD：電源輸入端 DS18B20的內(nèi)部框圖如圖：file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg 主要由寄生電源、64位激光ROM與單線接口、溫度傳感器、高速暫存器、觸發(fā)寄存器、存儲(chǔ)與控制邏輯、8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼發(fā)生器組成。 測(cè)溫電路原理：file:///C:/Users/DELL/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg 低溫度系數(shù)振蕩器用于產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率f，振蕩頻率受溫度的影響很小，高溫度系數(shù)振蕩器將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化成頻率信號(hào)，隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變。圖中還隱含著計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定。每次測(cè)量前，首先將-55℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器、溫度寄存器中。在計(jì)數(shù)門關(guān)閉之前若計(jì)數(shù)器已減至零，溫度寄存器中的數(shù)值就增加0.5℃。然后，計(jì)數(shù)器依斜率累加器的狀態(tài)置入新的數(shù)值，再對(duì)時(shí)鐘計(jì)數(shù)，然后減至零，溫度寄存器值又增加0.5℃。只要計(jì)數(shù)門仍未關(guān)閉，就重復(fù)上訴過(guò)程，直至溫度寄存器值達(dá)到被測(cè)溫度值。 溫度傳感器的應(yīng)用背景： 當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)完全進(jìn)入了電子信息化，溫度控制器在各行各業(yè)中已經(jīng)得到了充分的利用。具有對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，保證機(jī)器，測(cè)量?jī)x器等等的正常運(yùn)坐，他最大的特點(diǎn)是能實(shí)時(shí)監(jiān)控周圍溫度的高低，并能同時(shí)控制電機(jī)運(yùn)作來(lái)改變溫度。現(xiàn)階段運(yùn)用于國(guó)內(nèi)大部分家庭，系統(tǒng)效率越來(lái)越高，成本也越來(lái)越低。并可以根據(jù)其性質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)運(yùn)用于不同場(chǎng)合進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)控制，比如倉(cāng)庫(kù)里、汽車?yán)铩㈦娔X等等，帶來(lái)大量的經(jīng)濟(jì)效益。可廣泛應(yīng)用于城市、農(nóng)村、各種工業(yè)生產(chǎn)，在一定情況下也可以用于太陽(yáng)能、鍋爐及對(duì)溫度敏感的產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)控制和溫度報(bào)警，是實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的理想產(chǎn)品，市場(chǎng)極為廣闊，需求量大。并且使用壽命長(zhǎng)，適用范圍廣，安裝及其容易。 智能風(fēng)扇的應(yīng)用： 傳統(tǒng)的風(fēng)扇大部分只有手動(dòng)調(diào)速，再加一個(gè)定時(shí)器，功能單一。往往也存在一些隱患，如人們常常離開后忘記關(guān)閉風(fēng)扇，浪費(fèi)電且容易引發(fā)火災(zāi)，長(zhǎng)時(shí)間工作還容易損壞電器。在如前半夜溫度高，電風(fēng)扇調(diào)的風(fēng)速較高，但到了后半夜，溫度下降，風(fēng)速不會(huì)隨氣溫變化，容易著涼，智能風(fēng)扇的出現(xiàn)就能對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，能隨溫度的變化而改變風(fēng)速。 溫度傳感器的選擇方案： 方案1：熱敏電阻。 采用熱敏電阻，可滿足40攝氏度至90攝氏度的測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性比較差，對(duì)于檢測(cè)1攝氏度的信號(hào)是不適用的。而且在溫度測(cè)量系統(tǒng)中，是采用單片溫度傳感器，比如AD590,LM35等，但這些芯片輸出的都是模擬信號(hào)，必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)化后才能送給計(jì)算機(jī)，這樣就使得測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，另外，這種測(cè)溫裝置的一根線上只能掛一個(gè)傳感器，不能進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量，即使能實(shí)現(xiàn)，也要用到復(fù)雜的算法，一定程度上增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度 方案2：DS18B20 DS18B20溫度傳感器是以9位數(shù)字量的形式反映器件的溫度值，DS18B20通過(guò)一個(gè)單線接口發(fā)送或接受信息，因此在中央微處理器和DS18B20之間僅需一條連線（加上地線），用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)化的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無(wú)需外部電源。它可以直接將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，降低了電路的復(fù)雜程度，提高電路的運(yùn)行質(zhì)量。 綜上，選擇了方案2進(jìn)行溫度測(cè)量。 DS18B20的一般操作過(guò)程： 1：初始化 2：跳過(guò)ROM（命令CCH） 3：溫度變換（命令44H） 4：讀暫存存儲(chǔ)器； （每次讀取溫度都要經(jīng)過(guò)上面4個(gè)過(guò)程）
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