文档介绍：达拉斯 DS18B20
半导体可编程分辨率的
单总线®数字温度计
特征引脚排列
l 独特的单线接口仅需一个端口引脚
进行通讯
l 每个器件有唯一的 64 位的序列号存
储在内部存储器中
l 简单的多点分布式测温应用
l 无需外部器件
l 可通过数据线供电。供电范围为
到。
l 测温范围为-55~+125℃(-67~+
257℉)
l 在-10~+85℃范围内精确度为±5
℃
l 温度计分辨率可以被使用者选择为
9~12 位
l 最多在 750ms 内将温度转换为 12 位
数字
l 用户可定义的非易失性温度报警设
置
l 报警搜索命令识别并标志超过程序
限定温度(温度报警条件)的器件
l 与 DS1822 兼容的软件
l 应用包括温度控制、工业系统、消费
品、温度计或任何热感测系统

引脚说明

GND -地
DQ -数据 I/O
VDD -可选电源电压
NC -无连接
说明
DS18B20 数字温度计提供 9-12 位摄氏温度测量而且有一个由高低电平触发的可
编程的不因电源消失而改变的报警功能。DS18B20 通过一个单线接口发送或接受
信息,因此在中央处理器和 DS18B20 之间仅需一条连接线(加上地线)。它的测
温范围为-55~+125℃,并且在-10~+85℃精度为±5℃。除此之外,DS18B20
能直接从单线通讯线上汲取能量,除去了对外部电源的需求。

每个 DS18B20 都有一个独特的 64 位序列号,从而允许多只 DS18B20 同时连在
一根单线总线上;因此,很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一大片
区域的 DS18B20。这一特性在 HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温
度以及过程监测和控制等方面非常有用。

详细的引脚说明表 1
8 引脚 SOIC 封装* TO-9 封装符号说明
5 1 GND 接地。
4 2 DQ 数据输入/输出引脚。对于单线操作:
漏极开路。当工作在寄生电源模式时
用来提供电源(建“寄生电源”节)。
3 3 VDD 可选的 VDD 引脚。工作与寄生电源模
式时 VDD 必须接地。
*所有上表未提及的引脚都无连接。

概览
图 1 是表示 DS18B20 的方框图,表 1 已经给出了引脚说明。64 位只读存储器储
存器件的唯一片序列号。高速暂存器含有两个字节的温度寄存器,这两个寄存器
用来存储温度传感器输出的数据。除此之外,高速暂存器提供一个直接的温度报
警值寄存器(TH 和 TL),和一个字节的的配置寄存器。配置寄存器允许用户将温
度的精度设定为 9,10,11 或 12 位。TH,TL 和配置寄存器是非易失性的可擦除
程序寄存器(EEPROM),所以存储的数据在器件掉电时不会消失。

DS18B20通过达拉斯公司独有的单总线协议依靠一个单线端口通讯。当全部器件
经由一个3态端口或者漏极开路端口(DQ引脚在DS18B20上的情况下)与总线连接
的时候,控制线需要连接一个弱上拉电阻。在这个总线系统中,微控制器(主器
件)依靠每个器件独有的64位片序列号辨认总线上的器件和记录总线上的器件地
址。由于每个装置有一个独特的片序列码,总线可以连接的器件数目事实上是无
限的。单总线协议,包括指令的详细解释和“时序”见单总线系统节。

DS18B20的另一个功能是可以在没有外部电源供电的情况下工作。当总线处于高
电平状态,DQ与上拉电阻连接通过单总线对器件供电。同时处于高电平状态的总
线信号对内部电容(Cpp)充电,在总线处于低电平状态时,该电容提供能量给
器件。这种提供能量的形式被称为“寄生电源”。作为替代选择,DS18B20同样可
以通过VDD引脚连接外部电源供电。

DS18B20方框图图1

测温操作
DS18B20 的核心功能是它的直接读数字的温度传感器。温度传感器的精度为用户
可编程的 9,10,11 或 12 位,分别以 ℃,℃,℃和 ℃增量
递增。在上电状态下默认的精度为 12 位。DS18B20 启动后保持低功耗等待状态;
当需要执行温度测量和 AD 转换时,总线控制器必须发出[44h]命令。在那之后,
产生的温度数据以两个字节的形式被存储到高速暂存器的温度寄存器中,
DS18B20 继续保持等待状态。当 DS18B20 由外部电源供电时,总线控制器在温度
转换指令之后发起“读时序”(见单总线系统节),DS18B20 正在温度