โพรบและสายเคเบิลเซ็นเซอร์ DS18B20

The ds18b20 temperature sensor probe has high accuracy. The temperature measurement accuracy can reach 0.01℃, and the temperature measurement accuracy in the wide temperature range is 0.1℃. Good stability and high precision in mass production.

The DS18B20 digital sensor probe and cable are easy to connect and can be used in a variety of situations after being packaged. Such as stainless steel straight pipe type, ประเภทเกลียว, ประเภทการดูดซับแม่เหล็ก, รุ่นต่างๆ, รวมถึง LTM8877, LTM8874 และอื่น ๆ.
DS18B20 เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอลที่ใช้กันทั่วไป. It outputs a digital signal and has the characteristics of small size, ค่าใช้จ่ายฮาร์ดแวร์ต่ำ, strong anti-interference ability and high accuracy. Its appearance mainly changes depending on the application. The encapsulated DS18B20 can be used for cable temperature measurement, การวัดอุณหภูมิการไหลเวียนของน้ำในเตาหลอม, การวัดอุณหภูมิหม้อไอน้ำ, การวัดอุณหภูมิห้องเครื่อง, การวัดอุณหภูมิเรือนกระจกทางการเกษตร, การวัดอุณหภูมิห้องสะอาด, ammunition depot temperature measurement and other non-limit temperature occasions. Wear-resistant and impact-resistant, ขนาดเล็ก, ใช้งานง่าย, with various packaging forms, it is suitable for digital temperature measurement and control of various small space equipment.

Main features of DS18B20 sensor probe
1. Main features of DS18B20
1.1. The adaptable voltage range is wider, voltage range: 3.0~5.5V, and can be powered by the data line in parasitic power mode
1.2. Unique single-wire interface method. When DS18B20 is connected to the microprocessor, it only needs one port line to achieve two-way communication between the microprocessor and DS18B20.
1.3. DS18B20 supports multi-point networking function. Multiple DS18B20 can be connected in parallel on the only three lines to achieve multi-point temperature measurement.
1.4. DS18B20 does not require any external components during use. All sensing components and conversion circuits are integrated into an integrated circuit shaped like a triode.
1.5. Temperature range -55℃～+125℃, accuracy is ±0.5℃ at -10～+85℃
1.6. The programmable resolution is 9~12 bits, and the corresponding resolvable temperatures are 0.5℃, 0.25℃, 0.125℃ and 0.0625℃ respectively, which can achieve high-precision temperature measurement.
1.7. At 9-bit resolution, the temperature can be converted into numbers in up to 93.75ms. At 12-bit resolution, the temperature value can be converted into numbers in up to 750ms, which is faster.
1.8. The measurement results directly output digital temperature signals and are serially transmitted to the CPU via the "รถบัสสายเดียว". ในเวลาเดียวกัน, the CRC check code can be transmitted, which has strong anti-interference and error correction capabilities.
1.9. Negative voltage characteristics: When the polarity of the power supply is reversed, the chip will not be burned due to heat, but it will not work properly.

2. Appearance and internal structure of DS18B20 sensor
The internal structure of the DS18B20 sensor mainly consists of four parts: 64-bit photolithography rom, เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, non-volatile temperature alarm triggers TH and TL, and configuration register.
The appearance and pin arrangement of DS18B20 are as follows:

DS18B20 pin definition:
(1) DQ คือเทอร์มินัลอินพุต/เอาต์พุตสัญญาณดิจิตอล;
(2) GND เป็นแหล่งพลังงาน;
(3) VDD is the input terminal of the external power supply (มีสายดินในโหมดการเดินสายไฟฟ้ากาฝาก).
3. Working principle of DS18B20
The reading and writing timing and temperature measurement principle of DS18B20 are the same as those of DS1820, except that the number of digits of the temperature value obtained is different due to different resolutions, และเวลาหน่วงในระหว่างการแปลงอุณหภูมิลดลงจาก 2s เป็น 750ms. The oscillation rate of high temperature coefficient crystal oscillator changes significantly with temperature changes, และสัญญาณที่สร้างขึ้นจะใช้เป็นอินพุตพัลส์ของตัวนับ 2. Counter 1 and the temperature register are preset at a base value corresponding to -55°C. Counter 1 counts down the pulse signal generated by the low temperature coefficient crystal oscillator. When the preset value of counter 1 decreases to 0, the value of the temperature register will be increased by 1, the preset value of counter 1 will be reloaded, and counter 1 will restart counting the pulse signals generated by the low temperature coefficient crystal oscillator. This cycle continues until counter 2 counts to 0, then stops accumulating the temperature register value. ในเวลานี้, the value in the temperature register is the measured temperature. The slope accumulator in Figure 3 is used to compensate and correct the nonlinearity in the temperature measurement process, and its output is used to correct the preset value of counter 1.

ds18b20 sensor with accuracy up to 0.01℃

โพรบเซ็นเซอร์ DS18B20 ที่กำหนดเองและสายเคเบิล

DS18B20 has 4 main data components:
(1) The 64-bit serial number in the photoetched ROM is photoetched before leaving the factory. มันถือได้ว่าเป็นรหัสอนุกรมที่อยู่ของ DS18B20. การจัดเรียงของ ROM photolithography 64 บิตคือ: ครั้งแรก 8 บิต (28ชม) คือหมายเลขประเภทผลิตภัณฑ์, and the next 48 บิตคือหมายเลขซีเรียลของ DS18B20 เอง. The last 8 bits are the cyclic redundancy check code of the previous 56 บิต (CRC=X8+X5+X4+1). The function of photolithography ROM is to make each DS18B20 different, เพื่อให้ DS18B20 หลายตัวสามารถเชื่อมต่อกับรถบัสหนึ่งคัน.
(2) เซ็นเซอร์อุณหภูมิใน DS18B20 สามารถวัดอุณหภูมิให้เสร็จสมบูรณ์ได้. ลองใช้การแปลง 12 บิตเป็นตัวอย่าง: it is provided in the form of 16-bit sign-extended two's complement reading, แสดงในรูปแบบ 0.0625 ° C/LSB, โดยที่ s เป็นบิตสัญญาณ.
นี่คือข้อมูล 12 บิตที่ได้รับหลังจากการแปลง 12 บิต, ซึ่งเก็บไว้ใน Rams 8 บิตสองตัวที่ 18B20. ครั้งแรก 5 bits in binary are the sign bits. If the measured temperature is greater than 0, เหล่านี้ 5 บิตคือ 0. เพียงคูณค่าที่วัดได้ด้วย 0.0625 เพื่อรับอุณหภูมิที่แท้จริง. หากอุณหภูมิน้อยกว่า 0, เหล่านี้ 5 บิตคือ 1, และค่าที่วัดได้จะต้องกลับด้าน, บวก 1, แล้วคูณด้วย 0.0625 เพื่อรับอุณหภูมิที่แท้จริง. ตัวอย่างเช่น, เอาต์พุตดิจิตอล +125 ℃คือ 07d0h, เอาต์พุตดิจิตอล +25.0625 ℃คือ 0191h, เอาต์พุตดิจิตอล -25.0625 ℃คือ Fe6fh, และเอาต์พุตดิจิตอล -55 ℃คือ FC90H.
(3) DS18B20 temperature sensor memory DS18B20. The internal memory of the temperature sensor includes a high-speed scratchpad RAM and a non-volatile electrically erasable EEPRAM, which stores the high-temperature and low-temperature flip-flops TH, TL และโครงสร้างการลงทะเบียน.
(4) Configuration register The meaning of each bit of this byte is as follows:
Table 3: Configuration register structure

ห้าบิตที่ต่ำกว่าอยู่เสมอ "1", and TM is the test mode bit, ซึ่งใช้เพื่อตั้งค่าว่า DS18B20 อยู่ในโหมดการทำงานหรือโหมดทดสอบ. บิตนี้ถูกตั้งค่าเป็น 0 เมื่อ DS18B20 ออกจากโรงงาน, และผู้ใช้ไม่ควรเปลี่ยน. R1 และ R0 ใช้เพื่อตั้งค่าความละเอียด, ดังที่แสดงในตารางต่อไปนี้: (DS18B20 ถูกตั้งค่าเป็น 12 บิตเมื่อส่งมาจากโรงงาน)
Table 4: Temperature resolution setting table

4. High-speed temporary storage memory The high-speed temporary storage memory consists of 9 bytes, and its allocation is shown in Table 5. When the temperature conversion command is issued, the converted temperature value is stored in the 0th and 1st bytes of the cache memory in two-byte complement form. The microcontroller can read this data through the single-wire interface. When reading, the low bit is in front and the high bit is in the back. The data format is shown in Table 1. Corresponding temperature calculation: When the sign bit S=0, directly convert the binary bit to decimal; when S=1, first convert the complement to the original code, and then calculate the decimal value. Table 2 shows some of the corresponding temperature values. ไบต์ที่เก้าคือไบต์ตรวจสอบความซ้ำซ้อน.
Table 5: DS18B20 temporary register distribution

ตามโปรโตคอลการสื่อสารของ DS18B20, the host (single chip microcomputer) must go through three steps to control DS18B20 to complete temperature conversion: DS18B20 จะต้องรีเซ็ตก่อนการอ่านและเขียนแต่ละครั้ง. After the reset is successful, a ROM command is sent, and finally a RAM command is sent, so that the predetermined operation can be performed on the DS18B20. การรีเซ็ตต้องใช้ CPU หลักในการดึงสายข้อมูลลงสำหรับ 500 ไมโครวินาทีแล้วปล่อยออกมา. When DS18B20 receives the signal, it waits for about 16 ถึง 60 ไมโครวินาที, จากนั้นส่งชีพจรต่ำ 60 ถึง 240 ไมโครวินาที. CPU หลักได้รับสัญญาณนี้เพื่อระบุการรีเซ็ตที่ประสบความสำเร็จ.
Table 6: ROM instruction list