ds18b20工作原理（工作原理详解）
1. DS18B20的主要特点：
- 适应更宽范围的电压，3.0～5.5V之间可供电，在寄生电源方式下可以由数据线供电。
- 采用独特的单线接口方式，与微处理器连接时只需一条口线即可实现双向通讯。
- 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网进行温度测量。
- 无需外围元件，全部传感元件和转换电路均集成在集成电路内。
- 温度范围为-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内将温度转换为数字，在12位分辨率时最多在750ms内将温度值转换为数字，转换速度更快。
- 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。
2. DS18B20的外形和内部结构：
DS18B20内部结构包括四个主要组成部分：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形以及管脚排列见下图：
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）。
图2： DS18B20内部结构图
3. DS18B20工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，区别在于温度值的位数和转换延时时间。DS18B20测温原理如下图所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化振荡率改变，产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置减到0时，温度寄存器的值将加1，一直循环直到计数器2计数到0停止累加，此时温度寄存器中的数值即为测得温度。斜率累加器的输出用于修正计数器1的预置值。
表1: DS18B20温度值格式表
表2: DS18B20温度数据表
DS18B20包含4个主要的数据部件：
（1）64位光刻ROM，作为出厂前被光刻好的地址序列码，使每一个DS18B20都各不相同。
（2）温度传感器，完成对温度的测量，输出16位符号扩展的二进制补码读数形式，以0.0625℃/LSB形式表达。
（3）内部存储器，包括高速暂存RAM和非易失性电擦可编程RAM，存放触发器TH、TL和结构寄存器。
