摘要：本文通過介紹DS18B20溫度傳感器工作原理并結(jié)合DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用電路圖給大家介紹了DS18B20溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用電路圖。

       前言
　　
　　溫度與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，對(duì)溫度的測(cè)量和控制是提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量以及保障生產(chǎn)安全和節(jié)約能源的保障。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，由于溫度測(cè)量的普遍性，溫度傳感器的*大大增加，居傳感器*。數(shù)字化溫度傳感器DS18B20是世界上*片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。現(xiàn)在，新一代的DS18B20溫度傳感器體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。DS18B20溫度傳感器測(cè)量溫度范圍為-55℃～+125℃。在-10℃～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。基于DS18B20溫度傳感器的重要性，小編整理出DS18B20溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用電路圖供大家參考。
　　
　　一、DS18B20溫度傳感器工作原理（熱電阻工作原理）
　　
　　DS18B20溫度傳感器工作原理框圖如圖所示：　　　　
　　圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。
　　
　　二、DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用電路
　　
　　1.DS18B20溫度傳感器寄生電源供電方式電路圖
　　
　　寄生電源方式特點(diǎn)：
　　
　　（1）進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無須本地電源。
　　
　　（2）可以在沒有常規(guī)電源的條件下讀取ROM。
　　
　　（3）電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根I/O口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。
　　
　　（4）只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè)溫情況下使用，不適于采用電池供電系統(tǒng)中。　　　　
　　2.DS18B20溫度傳感器寄生電源強(qiáng)上拉供電方式電路圖
　　
　　在強(qiáng)上拉供電方式下可以解決電流供應(yīng)不足的問題，因此也適合于多點(diǎn)測(cè)溫應(yīng)用，缺點(diǎn)就是要多占用一根I/O口線進(jìn)行強(qiáng)上拉切換。
　　
　　3.DS18B20溫度傳感器的外部電源供電方式
　　
　　外部電源供電方式是DS18B20溫度傳感器*的工作方式，工作穩(wěn)定可靠，抗*力強(qiáng)，而且電路也比較簡(jiǎn)單，可以開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)，如圖所示。　　　　
　　三、DS18B20溫度傳感器使用中注意事項(xiàng)
　　
　　（1）較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS18B20溫度傳感器與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS18B20進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格地保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS18B20操作部分采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
　　
　　（2）在DS18B20溫度傳感器的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS18B20數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS18B20，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。
　　
　　（3）連接DS18B20溫度傳感器的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。在采用DS18B20進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。
　　
　　（4）在DS18B20溫度傳感器測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS18B20發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS18B20接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。
　　
　　（5）測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一對(duì)線接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。
　　
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　
　　DS18B20溫度傳感器（溫度傳感器應(yīng)用實(shí)例）具有適應(yīng)電壓范圍更寬、DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能等特點(diǎn)，本文通過介紹DS18B20溫度傳感器工作原理并結(jié)合DS18B20溫度傳感器的應(yīng)用電路圖，相信大家對(duì)DS18B20溫度傳感器工作原理及其應(yīng)用電路圖有所了解，zui后小編提醒大家，DS18B20溫度傳感器使用中注意事項(xiàng)不容忽視，以免造成不必要的損失。