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直流电源测温芯片DS18B20详细解析

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-15 11:12    点击量:

    第一部分:DS18B20的封装和管脚定义首先,我们来认识一下DS18B20这款芯片的外观和针脚定义,DS18B20芯片的常见封装为TO-92,也就是普通直插三极管的样子,当然也可以找到以SO(DS18B20Z)和μSOP(DS18B20U)形式封装的产品,下面为DS18B20各种封装的图示及引脚图.

直流电源测温芯片DS18B20详细解析
    了解了这些该芯片的封装形式,下面就要说到各个管脚的定义了,如下表即为该芯片的管脚定义:

    直流电源测温芯片DS18B20详细解析上面的表中提到了一个"奇怪"的词--"寄生直流电源",那我有必要说明一下了,DS18B20芯片可以工作在"寄生直流电源模式"下,该模式允许DS18B20工作在无外部直流电源状态,当总线为高电平时,寄生直流电源由单总线通过VDD引脚,此时DS18B20可以从总线"窃取"能量,并将"偷来"的能量储存到寄生直流电源储能电容(Cpp)中,当总线为低电平时释放能量供给直流电源器件工作使用.所以,当DS18B20工作在寄生直流电源模式时,VDD引脚必须接地.

    第二部分:DS18B20的多种直流电源电路连接方式如下面的两张图片所示,分别为外部供电模式下单只和多只DS18B20测温直流电源系统的典型直流电源电路连接图.

    (1)外部供电模式下的单只DS18B20芯片的连接图直流电源测温芯片DS18B20详细解析(2)外部供电模式下的多只DS18B20芯片的连接图直流电源测温芯片DS18B20详细解析这里需要说明的是,DS18B20芯片通过达拉斯公司的单总线协议依靠一个单线端口通讯,当全部直流电源器件经由一个三态端口或者漏极开路端口与总线连接时,控制线需要连接一个弱上拉电阻.在多只DS18B20连接时.

    每个DS18B20都拥有一个全球唯一的64位序列号,在这个总线直流电源系统中,微处理器依靠每个直流电源器件独有的64位片序列号辨认总线上的直流电源器件和记录总线上的直流电源器件地址,从而允许多只DS18B20同时连接在一条单线总线上,因此,可以很轻松地利用一个微处理器去控制很多分布在不同区域的DS18B20,这一特性在环境控制、探测建筑物、仪器等温度以及过程监测和控制等方面都非常有用.

    对于DS18B20的直流电源电路连接,除了上面所说的传统的外部直流电源供电时的直流电源电路连接图,DS18B20也可以工作在"寄生直流电源模式",而下图则表示了DS18B20工作在"寄生直流电源模式"下的直流电源电路连接图.没错,这样就可以使DS18B20工作在寄生直流电源模式下了,不用额外的直流电源就可以实时采集到位于多个地点的温度信息了.

    第三部分:DS18B20内部寄存器解析及工作原理介绍完DS18B20的封装、针脚定义和连接方式后,我们有必要了解DS18B20芯片的各个控制器、存储器的相关知识,如下图所示,为DS18B20内部主要寄存器的结果框图.

    直流电源测温芯片DS18B20详细解析结合图中的内部寄存器框图,我们先简单说一下DS18B20芯片的主要寄存器工作流程,而在对DS18B20工作原理进行详细说明前,有必要先上几张相关图片:

    (1)DS18B20内部寄存器结构图(2)DS18B20主要寄存器数据格式图示(3)DS18B20通讯指令图了解了这些内部结构和细节,下面说一下DS18B20芯片的工作原理.

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