DS18B2中文資料(活動za)

1、第一部分：的封裝和管腳定義首先，我們來認(rèn)識一下這款芯片的外觀和針腳定義，芯片的常見封裝為，也就是普通直插三極管的樣子，當(dāng)然也可以找到以（）和 卩（）形式封裝的產(chǎn)品，下面為各種封裝的圖示及引腳圖QN底部視角TO 92封裝(DS18820 )NCNCVddDQDQNCNCGNDSO封裝(DS18B20Z )NCNCNCGNDp sop封裝(DS18B20U )NCNCNC了解了這些該芯片的封裝形式，下面就要說到各個管腳的定義了，如下表即為該芯片的管 腳定義:3引腳SOICS：裝TO-92封裝符號51GND接地42DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳.寄生電源模式時提供電豐原33VDD電源引腳.工作在寄生電源模式

2、時0殛謝濁上面的表中提到了一個“奇怪”的詞一一“寄生電源”，那我有必要說明一下了，芯片可以工作在“寄生電源模式”下，該模式允許工作在無外部電源狀態(tài)，當(dāng)總線為高電平時，寄生 電源由單總線通過 引腳，此時可以從總線“竊取”能量，并將“偷來”的能量儲存到寄生電源 儲能電容()中，當(dāng)總線為低電平時釋放能量供給器件工作使用。所以，當(dāng)工作在寄生電源模式時，引腳必須接地。第二部分：的多種電路連接方式如下面的兩張圖片所示，分別為外部供電模式下單只和多只測溫系統(tǒng)的典型電路連接圖。Vpu DS18B20()外部供電模式下的單只芯片的連接圖()外部供電模式下的多只芯片的連接圖DS18B20DS18B20DS18B2

3、0DS18B20這里需要說明的是，芯片通過達(dá)拉斯公司的單總線協(xié)議依靠一個單線端口通訊，當(dāng)全部器件經(jīng)由一個 三態(tài)端口或者漏極開路端口與總線連接時， 控制線需要連接一個弱上拉電阻。在多 只連接時，每個都擁有一個全球唯一的位序列 號，在這個總線系統(tǒng)中，微處理器依靠每個器件 獨有的位片序列號辨認(rèn)總線上的器件和記錄總線上的器件地址，從而允許多只同時連接在一條 單 線總線上，因此，可以很輕松地利用一個微處理器去控制很多分布在不同區(qū)域的，這一特性在環(huán)境控制、探測建筑物、儀器等溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面都非常有用。對于的電路連接，除了上面所說的傳統(tǒng)的外部電源供電時的電路連接圖，也可以工作在“寄生電源模式”，

4、而下圖則表示了 工作在“寄生電源模式”下的電路連接圖。 沒錯，這樣就可以使工作在寄生電源模式下了，不用額外的電源就可以實時采集到位于多 個地點的溫度信息VpuDS18B20123單片機(jī)VO連接至其杳豳線鵠件第三部分：內(nèi)部寄存器解析及工作原理介紹完的封裝、針腳定義和連接方式后，我們有必要了解芯片的各個控制器、存儲器的相 關(guān)知識，如下圖所示，為內(nèi)部主要寄存器的結(jié)果框圖。DQ內(nèi)部HDDVROM和錐線權(quán)口呂位CM-生成翥VDDbyte 0結(jié)合圖中的內(nèi)部寄存器框圖，我們先簡單說一下芯片的主要寄存器工作進(jìn)程安排，而在 對工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明前，有必要先上幾張相關(guān)圖片：（）內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)圖byte 1溫度數(shù)

5、據(jù)高位（OSH）<EEPROM>byte 2TH用戶宇節(jié)1 （高溫觸發(fā)值）TH用戶宇節(jié)1 （爲(wèi)涮I蝮設(shè)定停）byte 3TL用戶字節(jié)2 （低溫觸發(fā)值）TL用戶宇節(jié)2 （低溫觸發(fā)設(shè)定值）byte 4配豊奇存器（設(shè)置溫度精度）配躺存器（設(shè)置溫度精度）byte 5保留位（阡H ）byte 6保留憧（0CH ）byte 7保留位（10H）byte 8CRC校驗位寄存器LSB ( 50H )()主要寄存器數(shù)據(jù)格式圖示bit 7bits bit 4 bit 3 bit 2 MlbitOor2322212°212222,bit 15 bit 14 bit 13 bit 12 bit 1

6、1bit 10bit 9bit 8得溟應(yīng)負(fù).芯 片上鯛”刪 溫零請為+審芨SSSSS262s24bit 7bttebitsbit 4bit 3bit 2bitlbitO定標(biāo)警題儲的S262s242322212°配置寄存器bit 7 bit6 bit5 bit4 bit 3 bit 2 bitlbitO用釆設(shè)空溫磁0R1RO11111()通訊指令圖指令類型功能詳堀描述ROM指令FOH搜索ROM指令甘票統(tǒng)遼是尢可，總諜揑劇器灣過此指令家次獲頸搜喜ROM舖瑪f比誦認(rèn)所育從機(jī)錨1牛33H諫取ROM指令芻總注上；;茍一R DS1&啦肓垢會使用此看令允許總魏 控刮器直蚩瀆取從楞的序碼55

7、H匹配ROM指令匹配ROM fg令惱總?cè)谥芐在審點總護(hù)上定短一只瞬 的 DS18E2OCCH忽疇ROM指令惣聒ROM塘令.由W令允許總袋控制器不必提供64檢ROM薜就便用誹鏘令ECH報令哥總繪上存在;兩遷授吾昱比笊鈦忙對謹(jǐn)從杞將期應(yīng)仕指令功難令44H1土冬焉令冃民按削DS13B20 .啟勁一次逞度弱換.生咸菟戛 度觀宦且2字亡的形式存請在高速暫梯口4EHJ寫暫存器指令此指令向DS18B20的暫存器宥入數(shù)箱，開始隹置在暫存器 筆2字節(jié)(TH寄樣器”以最任有效位開媳傳送BEH瀆暫存器指令比捋令用慝療環(huán)D&18B2O琶拜數(shù)睪，蠱氐將從字節(jié)0開 ® .直到籌9字節(jié)(CRC皎鎰位)讀完

8、48H拷貝暫存器指令比疸令埒TH. TL迂配置巻苕器藝跋提拷貢到EEPRO匕 得限理存B8H召叵EEPROMJg令榕丁出TL亦配置番存器戲數(shù)據(jù)從EEPROM怨貝B4H讀電源模式擋令總線控制器在境出此揭令石底動讀時隙若為寄生電源模 式,DS1SB20將拉僥謹(jǐn)r肴力丁都京1模式r則將總?cè)?竝屋,用mDS18B20的毛頑環(huán)式了解了這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，下面說一下芯片的工作原理啟動后將進(jìn)入低功耗等待狀態(tài)，當(dāng)需要執(zhí)行溫度測量和轉(zhuǎn)換時，總線控制器（多為單片機(jī)）發(fā)出 指令完成溫度測量和轉(zhuǎn)換（ 其他功能指令見上面的指令表 ），將產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以 兩個字節(jié)的形式存儲到高速暫存器的溫度寄存器中，然后，繼續(xù)保持等待狀

9、態(tài)。當(dāng)芯片由外部 電源供電時，總線控制器在溫度轉(zhuǎn)換指令之后發(fā)起“讀時隙”（ 詳見本帖的“時隙圖 ”）， 從 而讀出測量到的溫度數(shù)據(jù)通過總線完成與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊（正在溫度轉(zhuǎn)換中由引腳返回，轉(zhuǎn) 換結(jié)束則返回。 如果由寄生 電源供電， 除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時總線被一個強(qiáng)上拉拉高， 否則將 不會有返回值）。另外，在完成一次溫度轉(zhuǎn)換后，會將溫度值與存儲在（高溫 觸發(fā)器）和（低 溫觸發(fā)器）中各一個字節(jié)的用戶自定義的報警預(yù)置值進(jìn)行比較，寄存器中的標(biāo)志位（ 詳見寄存 器格式圖示中的“和寄存器格式”圖示 ） 指出溫度值的正負(fù)（時為正，時為負(fù)），如果測得的 溫度高于或者低于數(shù)值，報警條件成立，內(nèi)部將對一個報警標(biāo)識

10、置位，此 時，總線控制器通過 發(fā)出報警搜索命令 檢測總線上所有的報警標(biāo)識，然后，對報警標(biāo)識置位的將響應(yīng)這條搜索命 令。第四部分：針對的單片機(jī)編程針對的編程，可以理解為總線控制器通過相關(guān)指令操作器件或者器件中的相應(yīng)寄存器，從 而完成器件 也總線控制器的數(shù)據(jù)通信， 所以要真正搞定的通訊編程， 還需要詳細(xì)的了解該芯片 的各種寄存器結(jié)構(gòu)、 寄存器數(shù)據(jù)格式和相關(guān)的指令系統(tǒng)， 下面我們 就結(jié)合上面圖示， 說說的內(nèi) 部存儲器結(jié)構(gòu)。的每個暫存器都有存儲空間，用來存儲相應(yīng)數(shù)據(jù)，其中和分別為溫度數(shù)據(jù)的低位和高位， 用來儲存測量到的溫度 值，且這兩個字節(jié)都是只讀的。和為、告警觸發(fā)值的拷貝，可以在從片 內(nèi)的電可擦可編

11、程只讀存儲器中讀出，也可以通 過總線控制器發(fā)出的 指令將暫存器中、的值 寫入到，掉電后中的數(shù)據(jù)不會丟失。的配置寄存器用來配置溫 度轉(zhuǎn)換的精確度（最大為位精 度）。、為保留位，禁止寫入。亦為只讀存儲器，用來存儲以上字節(jié)的校驗碼 參考上面的通訊指令圖，即為芯片中主要寄存器的數(shù)據(jù)格式和必要的個別標(biāo)識位說明， 只要做到對寄存器數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的控制， 就可以很 容易的完成的程序編寫， 而對于總線控制器發(fā)出 的控制指令，我們需要知道，的指令包括指令和功能指令，其中指令用 來進(jìn)行的操作，而功能 指令則可以控制完成溫度轉(zhuǎn)換，寄存器操作等功能性工作。一旦總線控制器檢測到一個存在脈 沖，它就會發(fā)出一條 指令，如果總線上

12、掛載多只， 這些指令將利用器件獨有的位片序列碼選出 特定的要進(jìn)行操作的器件， 同樣，這些指令也可以識別哪 些器件符合報警條件等。 在總線控制 器發(fā)給要連接的一條指令后，就可以發(fā)送一條功能指令完成相關(guān)的工作了，也就是說，總線控 制器在發(fā)起 一條功能指令前， 需要首先發(fā)出一條指令。 了解了這些功能指令的功能和用法， 再 對編程就容易多了！ 第五部分：芯片的兩點使用心得 （）對（高溫觸發(fā)寄存器）和（低溫觸發(fā)寄存器）的操作心得針對于中（高溫觸發(fā)寄存器）和（低溫觸發(fā)寄存器），可以找到的代碼資料很少，而如 果在某一測溫系統(tǒng)中需要用到和寄存器時， 其實不必覺得無從下手， 參見本帖中的“寄存器結(jié) 構(gòu)”，總線控

13、制器的讀操作將從位開始逐步向下讀取數(shù)據(jù)， 直到讀完位， 而且和寄存 器的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式和片內(nèi)其他寄存器是相同的，當(dāng)然，針對和寄存器的讀寫和其他片內(nèi)寄存器的 讀寫也是相同的，所以在實際應(yīng)用中，當(dāng) 初始化完成后，首先通過總線控制器發(fā)出的 指令將 中保存的數(shù)據(jù)召回到暫存器的和中， 然后通過總線控制器發(fā)出的 “讀時隙”對器件暫存器進(jìn)行 讀操作，只要將讀到的每數(shù)據(jù)及時獲取，就可以很容易地通過總線控制器讀出和寄存器數(shù)據(jù)。 總線控制器對器件的寫 操作原理亦然， 換句話說， 只要掌握了其他寄存器的操作編程， 就完全 可以很容易地對和這兩個報警值寄存器進(jìn)行讀寫操作。同時，可以通過 指 令將和寄存器數(shù)據(jù) 拷貝到中進(jìn)行保存()對通訊時隙的掌握心得在由芯片構(gòu)建的溫度檢測系統(tǒng)中，采用達(dá)拉斯公司獨特的單總線數(shù)據(jù)通訊方式，允許在 一條總線上掛載多個，那么，在對的操作和控制中，由總線控制器發(fā)出的時隙信號就顯得尤為 重要。如下圖所示，分別為芯片的上電初始化時隙、總線控制器從讀取數(shù)據(jù)時隙、總線控制器 向?qū)懭霐?shù)據(jù)時隙的示意圖，在系統(tǒng)編程時，一定要嚴(yán)格參照時隙圖中的進(jìn)度數(shù)據(jù)， 做到精確的 把握總線電平隨進(jìn)度(微秒級)