dallas公司生產(chǎn)的單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器ds18b20、 ds1822，外形如圖5.8所示,支持“一線(xiàn)總線(xiàn)”接口，測(cè)量溫度范圍為 -55°c～+125°c，在-10～+85°c范圍內(nèi),精度為±0.5°c。ds1822的精度較差為± 2°c ?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線(xiàn)總線(xiàn)”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，新的產(chǎn)品支持3v～5.5v的電壓范圍， ds18b20可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度為±0.5°c。用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在eeprom中，掉電后依然保存。ds1822與 ds18b20軟件兼容，是ds18b20的簡(jiǎn)化版本。省略了存儲(chǔ)用戶(hù)定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的eeprom，精度降低為±2°c，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻rom、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器th和tl、配置寄存器。ds18b20的管腳排列如下:dq為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；gnd為電源地；vdd為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）。光刻rom中的64位序列號(hào)是出廠(chǎng)前被光刻好的，它可以看作是該ds18b20的地址序列碼。64位光刻rom的排列是：開(kāi)始8位（28h）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該ds18b20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（crc=x8+x5+x4+1）。光刻rom的作用是使每一個(gè)ds18b20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線(xiàn)上掛接多個(gè)ds18b20的目的。ds18b20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/lsb形式表達(dá)，其中s為符號(hào)位。
這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18b20的兩個(gè)8比特（位）的ram中，bit0是最低位,二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。例如+125℃的數(shù)字輸出為07d0h，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191h，-25.0625℃的數(shù)字輸出為ff6fh，-55℃的數(shù)字輸出為fc90h。
兩字節(jié)12位溫度格式
溫度值位指示
bit7
bit6
bit5
bit4
bit3
bit2
bit1
bit0
溫度值的低字節(jié)
23
22
21
20
2-1
2-2
2-3
2-4
溫度值位指示
bit15
bit14
bit13
bit12
bit11
bit10
bit9
bit8
溫度值的高字節(jié)
s
s
s
s
s
26
25
24
ds18b20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存ram(數(shù)據(jù)緩沖寄存器)和一個(gè)非易失性的可電擦除的e2ram,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器th、tl和結(jié)構(gòu)寄存器。前者暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是th、tl的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。該字節(jié)各位的意義如下：tm r1 r0 1 1 1 1 1 如表5。4所示。
兩字節(jié)溫度與十進(jìn)制溫度轉(zhuǎn)換關(guān)系
溫度值/℃
雙字節(jié)溫度(二進(jìn)制)
雙字節(jié)溫度(十六進(jìn)制)
+125
0000 0111 1101 0000
07d0h
+85.5
0000 0101 0101 1000
0558h
+25.0625
0000 0001 1001 0001
0191h
+10.125
0000 0000 1010 0010
00a2h
0
0000 0000 0000 0000
0000h
-1.5
1111 1111 1110 1000
ffe8h
-10.125
1111 1111 0101 1110
ff5eh
-25.0625
1111 1111 0110 1111
fe6fh
-55
1111 1100 1001 0000
fc90h
該寄存器的低五位一直都是1 ，tm是測(cè)試模式位，用于設(shè)置ds18b20處在工作模式還是在測(cè)試模式。在ds18b20出廠(chǎng)時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶(hù)不要去改動(dòng)。r1和r0用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表所示：（ds18b20出廠(chǎng)時(shí)被設(shè)置為12位）
r1
r0
分辨率
溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間
0
0
9位
93.75ms
0
1
10位
187.5ms
1
0
11位
375ms
1
1
12位
750ms
寄存器內(nèi)容
字節(jié)地址
溫度低8位
0
溫度高8位
1
高溫限值
2
低溫限值
3
配置寄存器
4
保留
5
計(jì)數(shù)剩余值
6
每度計(jì)數(shù)值
7
crc校驗(yàn)
8
根據(jù)ds18b20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制ds18b20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)ds18b20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條rom指令，最后發(fā)送ram指令，這樣才能對(duì)ds18b20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主cpu將數(shù)據(jù)線(xiàn)下拉500微秒，然后釋放（輸出高），ds18b20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，拉低總線(xiàn)，主cpu收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。