测量温度是创客项目中最常见的功能需求之一。自己动手做一个测温计,放在你的卧室或是车厢里,让你随时了解你周边的环境温度,那也是极好的。如果再加上其他辅助模块和控制器,那你就可以实现远程测温和控温了,是不是十分酷炫呢?这一切的基础就是一块小小的温度传感器芯片,其中最为常见的就是DS18B20数字温度传感器。
DS18B20是常用的数字温度传感器,其输出的是数字信号,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点。它的接线方便,封装成后可应用于多种场合。
DS18B20引脚定义:
- DQ为数字信号输入/输出端;
- GND为电源地;
- VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
DS18B20的主要特性:
- 适应电压范围更宽,电压范围:3.0~5.5V,在寄生电源方式下可由数据线供电;
- 独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯;
- DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现组网多点测温;
- 测温范围-55℃~ 125℃,在-10~ 85℃时精度为±0.5℃
- 可编程 的分辨率为9~12位,对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可实现高精度测温
- 在9位分辨率时,最多在 93.75ms内把温度转换为数字,12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字,速度更快
- 测量结果直接输出数字温度信号,以"一 线总线"串行传送给CPU,同时可传送CRC校验码,具有极强的抗干扰纠错能力
- 负压特性:电源极性接反时,芯片不会因发热而烧毁, 但不能正常工作。
DS18B20的内部结构:
DS18B20内部结构主要包括4部分:64位光刻ROM、温度传感器、非易失的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器,如图所示。
DS18B20内部结构
DS18B20工作原理: