武汉理工大学《专业课程设计》说明书
引脚详解（表2-4）： 引脚8脚SOIC 引脚PR35 5 1 4 2 3 3 符号 GND DQ VDD 说明 地 数据端口 电源 DSl8820遵循严格的单线串行通信协议，每一个DSl8820在出厂时都用激光进行了调
校，并具有唯一的64位序列号。DSl8820的内部使用了在板(ON—BoARD)专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如～只三极管的集成电路内，三端口分别是地线、数据、电容。其外围电路简单，可广泛应用于温度控制、温度测量、工作系统及任何热敏感系统中。
下面是它的主要技术特性；
1）具有独特的单线接口方式，即微处理器与其接口时仅需占用一位I／o端口； 2）支持多接点，是分布式测温系统的线路结构设计和硬件开销大为简化； 3）测温时无需任何外部元件；
4)可以通过数据线供电，具有超低功耗工作方式； 5) 测温范围为-55～+125°C，测温精度为±0.1°C：
6)温度转换精度9-12位，能够直接将温度转换值以16位二进制数码的方式串行输出。12位精度转换的最大时间为750ms。
因为它是数字输出，而且只占用一个I／0端口，所以它特别适合于微处理器控制的各种温度测控系统，避免了模拟温度传感器与微处理器接口时需要的A／D转换和较复杂的外围电路。缩小了系统的体积，提高了系统的可靠性。
2.3.1 ds18b20的内部结构。
图2-5表示DS18B20的主要部件。DS18B20有三个主要的数据部件：1）64位光
刻ROM；2）温度灵敏原件；3）非易失性温度告警触发器TH和TL。器件从单线的通信线取得其电源，在信号线为高电平的时间周期内把能量储存在内部的电容器中，在单信号线为低电平的时间周期内断开此电源知道信号线变为高电平重新接上寄生电源为止，作为另一种可供选择的方法，DS18B20也可以用外部5V电源供电。
- 6 -
武汉理工大学《专业课程设计》说明书
图2-5 DS18B20内部结构图
与ds18b20的通信经过一个单线接口。在单线接口情况下，在ROM操作未建立之前不能使用存储器和控制器操作。主机必须首先提供五种ROM操作指令之一：1）Read ROM；2）Match ROM；3）Search ROM；4）Skip ROM；5）Alarm ROM。这些命令对每一个器件的64位激光ROM部分进行操作。如果在单线上有许多的器件，那么可以挑选出一个特定的器件，并给总线上的主机指示存在多少器件及其类型。在成功执行ROM操作序列后，可使用存储器和控制器操作。然后主机可提供六种存储器和控制命令之一。
一个控制命令指示ds18b20完成温度测量。该测量的结果将放入ds18b20的告诉缓存存储器，通过发出读暂存器存储器内容的存储器命令可以读出此结果。每一温度告警触发器TH和TL构成一个字节的EEPOROM。如果不对ds18b20是假告警搜索命令，这些存储器可用作存储器操作命令可以学TH和TL。对这些存储器的访问通过高速存储器。所以数据均以最低有效位在前的方式被读写。 1) DS18B20的供电方式
DSl8820有两种供电方式：一种为数据供电方式(如图2-6所示)，此时VDD接地，它是通过内部电容在空闲时从数据线获取能量，来完成温度转换，相应的完成温度转换的时间较长。为了保证在有效的时钟周期内，提供足够的电流，这种情况下，用一个MOSFET管和单片机的VO口来完成对DSl8820总线的上拉。
另一种是外部供电方式(VDD接+5v)，相应的完成温度测量的时间较短。本系统使用第二种供电方式。
- 7 -
武汉理工大学《专业课程设计》说明书
图2-6 DS18B20的供电示意图 2.4 DSl8B20测温原理
DSl8B20的温度传感器是通过温度对振荡器的频率影响来测量温度，如表2-7所示。
DSl8B20内部有两个不同温度系数的振荡器。低温度系数振荡器输出的时钟脉冲受高温度系数振荡器产生的门周期内进行计数。计数初值被预置在-55V相对的一个基数值，如果计数器在高温度系数振荡器输出的门周期结束前计数到零，表示测量的温度值高于-55℃，被预置在-55℃的温度寄存器的值就增加1°C，然后重复这个过程，直到高温度系数振荡器的门周期结束为止，这时温度寄存器中的值就是被测的温度值，一般情况下的温度值应为9位(符号占1位)，但因符号位扩展成高8位，故表2-7给出了温度和数字量关系。码的形式存放在便笺式存储器中。温度值由主机通过发读存储器命令读出，经过取补和十进制转换，得到实测的温度值。斜率累加器是用于补偿和修正温度振荡器的非线性。
表2-7 DS18B20输出数据与温度的对应关系
- 8 -
武汉理工大学《专业课程设计》说明书
2.4.1 ds18b20的通信过程
先通过下图2-8了解DS18B20的命令流程。
N 主机发出初始化信号 ds18b20发送响应信号
Y ds18b20准备好
ds18b20完成响应的指令 图2-8 DS18B20的命令流图
主机发ROM指令 主机发RAM指令 2.4.2 DS18B20内部ROM结构概述
如表2-9所示，开始8位是产品系列编码(DSl8820为10H)，接着是每个器的唯一
的序列号，共有48位，最后8位是前56位的CRc校验码，这也是多个DSl8820可以采用的一线进行通信的原因。主机操作ROM的命令有五种，如表2-10所示。暂存器的命令共6条。
如表2-11所示。
- 9 -
武汉理工大学《专业课程设计》说明书
表2-9
表2-10 ROM操作指令
表2-11 暂存器的命令
2.5 DS18B20的暂存器介绍
首先直接看看其内部存储空间的分配情况，见图2-12 暂存器 温度 LSB 温度 MSB TH/用户字节1 TL/用户字节2 保留 保留 COUNT REMAIN 字节 0 1 2 3 4 5 6 - 10 -