基于DS18B20温控实验报告.pdfVIP

基于DS18B20温控实验报告

一、实验目的：

温湿度与生产及生活密切相关。像仓库、农田、生产过程，温度变化会影响品质；精密仪器、

半导体器件，过温而导致性能降低，另外，人们的生活质量提高，对室内环境的高要求也需要对

温度的适时监控，可见，温度传感器的应用范围是很广的。而在日常生活中，温度，尤其是水温

的测控尤为重要，婴儿奶瓶，热水壶等等一系列产品对温度测控的需求相当的迫切。虽然市面上

已经有许多成品测温仪器，但我们希望，通过自己的努力，能够作出一款功能齐全，制作简单的

温度测控仪器。希望能在在精进学识的同时培养我们的动手能力。

二、设计要求：

1.基本要求

1)测量温度范围0℃~100℃

2)精度△℃0.125℃

3)显示测量温度

4)自动控制温度

2.发挥部分

1)能够设定温度上下限，若温度超过预定范围，应能报警

2)能自动将温度控制在限定的范围内

三、资料准备：

2.1DS18B20简介

DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、

更经济Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的

温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构

建引入全新概念。DS18B20、DS1822“一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20

也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°

C。DS1822的精度较差为±2°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了

系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消

费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方

便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822的特性DS18B20可以程序设定9~12

位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用

户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！

性能价格比也非常出色！DS1822与DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储

用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本

控制严格的应用，是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技

术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己

的经济的测温系统。

2.1.1DS18B20中的温度传感器对温度的测量

DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制

补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前

面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实

际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

2.1.2DS18B20的内部结构

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器

TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下:

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）。

1)64位的ROM

光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。

64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的

序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使

每一个DS18B2