dallas公司生产的单线数字温度传感器ds18b20、 ds1822,外形如图5.8所示,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,新的产品支持3v~5.5v的电压范围, ds18b20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°c。用户设定的报警温度存储在eeprom中,掉电后依然保存。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,是经济型产品。 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)。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ds18b20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个ds18b20的目的。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(位)的ram中,bit0是最低位,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。例如+125℃的数字输出为07d0h,+25.0625℃的数字输出为0191h,-25.0625℃的数字输出为ff6fh,-55℃的数字输出为fc90h。 
两字节12位温度格式 
温度值位指示 
 
bit7 
 
bit6 
 
bit5 
 
bit4 
 
bit3 
 
bit2 
 
bit1 
 
bit0
温度值的低字节 
 
23 
 
22 
 
21 
 
20 
 
2-1 
 
2-2 
 
2-3 
 
2-4
温度值位指示 
 
bit15 
 
bit14 
 
bit13 
 
bit12 
 
bit11 
 
bit10 
 
bit9 
 
bit8
温度值的高字节 
 
s
 
s
 
s
 
s
 
s
 
26 
 
25 
 
24
ds18b20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存ram(数据缓冲寄存器)和一个非易失性的可电擦除的e2ram,后者存放高温度和低温度触发器th、tl和结构寄存器。前者暂存存储器包含了8个连续字节,前两个字节是测得的温度信息,第一个字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是th、tl的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。该字节各位的意义如下:tm r1 r0 1 1 1 1 1 如表5。4所示。 
两字节温度与十进制温度转换关系 
温度值/℃ 
 
双字节温度(二进制)
 
双字节温度(十六进制)
+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
该寄存器的低五位一直都是1 ,tm是测试模式位,用于设置ds18b20处在工作模式还是在测试模式。在ds18b20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。r1和r0用来设置分辨率,如下表所示:(ds18b20出厂时被设置为12位)
r1 
 
r0
 
分辨率 
 
温度最大转换时间
0
 
0
 
9位 
 
93.75ms
0
 
1
 
10位 
 
187.5ms
1
 
0
 
11位 
 
375ms
1
 
1
 
12位 
 
750ms
寄存器内容
 
字节地址
温度低8位 
 
0
温度高8位 
 
1
高温限值 
 
2
低温限值 
 
3
配置寄存器 
 
4
保留 
 
5
计数剩余值 
 
6
每度计数值 
 
7
crc校验 
 
8
根据ds18b20的通讯协议,主机控制ds18b20完成温度转换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对ds18b20进行复位,复位成功后发送一条rom指令,最后发送ram指令,这样才能对ds18b20进行预定的操作。复位要求主cpu将数据线下拉500微秒,然后释放(输出高),ds18b20收到信号后等待16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,拉低总线,主cpu收到此信号表示复位成功。