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基于单片机控制的人体健康监测系统(文献综述+流程图+源程序) 第6页

更新时间：2010-4-19: 来源：毕业论文

基于单片机控制的人体健康监测系统(文献综述+流程图+源程序) 第6页
2．4温度检测的原理及设计
DS18B20的介绍：DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。DS18B20采用3脚PR35封装或8脚SOIC封装，如图6所视

图 6 DS18B20的管脚
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。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，每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。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。内部结构[2]如图

DS18B20的温度转化
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。见表1：

表1 温度的二进制补码形式
Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0
Ls byte

Bit 15 Bit 14 Bit 13 Bit 12 Bit 11 Bit 10 Bit 9 Bit 8
Ms byte S S S S S

这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，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。[3]见表2：
表2 温度的转化
125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0H
85℃ 0000 0101 0101 0000 0550H
25.0625℃ 0000 0001 1001 0001 0191H
10.125℃ 0000 0000 1010 0010 00A2H
0.5℃ 0000 0000 0000 1000 0008H
0℃ 0000 0000 0000 0000 0000H
-0.5℃ 1111 1111 1111 1000 FFFFH
-10.125℃ 1111 1111 0101 1110 FF5EH
-25.0625℃ 1111 1110 0110 1111 FE6FH
-55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90H
DS18B20的读写时序
DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序，它的读写分4种类型：分别是写1、写0、读1、读0。
DS18B20的初始化时序
对1-wire器件的所有操作都是从初始化开始的，初始化过程由主机的复位脉冲和1-wire器件的应答脉冲组成。对1-wire器件的复位脉冲实际上是主机通过拉低总线来实现的，主机通过拉低总线480um以后再把总线拉高使总线上所有1-wire器件复位，总线上1-wire器件接到复位脉冲后便通过拉低总线告诉主机1-wire器件已经准备就绪。7]如图3所示：
图8 DS18B20的初始化时序
DS18B20的写时序
写时序起始于单片机拉低总线。产生写1时序的方式：单片机在拉低总线后，