毕业设计（论文）-基于AT89C51单片机的冰箱数字温控器.doc

I摘要本次设计中以单片机的发展过程和发展方向为背景，介绍了单片机的输入输出的工作原理和操作方法，中断的工作原理和操作方法。DS18B20的工作原理和操作方法，LED的内部结构。电路设计及调试过程。本次做的冰箱数字温控器是以单片机（AT89C51）为核心，AT89C5132根可编程IO引线，两个16位定时器计数器，六个中断源，可编程串行UART通道，直接LED驱动输出，片内模拟比较器，低功耗空载和掉电方式。结合数字温度传感器DS18B20，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。共阳极LED数码显示器，再配以相应Proteus软件仿真调试，达到制作简易冰箱数字温控的目的。由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统。关键词：单片机；AT89C51；温度传感器；DS18B20；LED数码管IIAbstractThedesignofasingle-chipdevelopmentprocessandthedevelopmentdirectionofthebackgroundintroducedthesingle-chipandoutputoftheworkingprincipleandofoperationinterruptionoftheworkingprincipleandofoperation.DS18B20workingprincipleandofoperationLEDsinternalstructure.Circuitdesignanddebuggingprocess.Therefrigeratorsothedeviceisasingle-chipdigitaltemperaturecontrol(AT89C51)asthecoreAT89C5132rootprogrammableIOpintwo16-bittimercounterssixinterruptsourcesprogrammableserialUARTchanneldirectLEDdriveoutputon-chipanalogcomparatorlowpowerconsumptionandpower-downmodeempty.CombinationofdigitaltemperaturesensorDS18B20inthetemperaturemeasurementsystemtheuseofanti-interferenceabilityofthenewdigitaltemperaturesensortosolvetheseproblemsisthemosteffectiveprogramsnewdigitaltemperaturesensorDS18B20withsmallerhigheraccuracyandwiderapplicationofvoltageusedfirst-linebusnetworketc.Inthepracticalapplicationofthetemperatureachievedgoodresults.TotalanodeLEDdigitaldisplaytogetherwiththecorrespondingsoftwaresimulationdebuggingProteustocreatesimpledigitaltemperaturecontroltotheendBecauseofitsstrongfunctionssmallsizelowpowerconsumptioncheapreliableandeasytouseandsoonitisparticularlysuitedtothesystemandcontrol.Keywords:SingleChipMicrocomputerAT89C51TemperaturesensorDS18B20LEDIII目录摘要.IABSTRACT.II前言.1第一章绪论.21.1设计目的.21.2设计的意义.21.3温控器技术现状及发展.21.3.1温控器的分类.21.3.2智能温控器发展的新趋势.2第二章设计方案.52.1设计方案.52.2设计框图.52.3元器件比较与确定.62.3.1元件清单.62.3.2设计需要的设备.62.4总电路设计说明.6第三章数字温度传感器芯片特性.83.1温度传感器的发展史.83.1.1温度.83.1.2温度传感器的发展及其他.83.2DS18B20的主要特性.103.3DS18B20的主要原理.103.4DS18B20的外形和内部结构.103.4.1DS18B20引脚.103.4.2DS18B20内部结构.113.5DS18B20温度值转换方式.133.6DS18B20的测温原理.143.7单片机与DS18B20的通讯.153.7.1DS18B20的使用方法.153.8DS18B20指令代码.163.9DS18B20使用中注意事项.17第四章AT89C51单片机系统.184.1单片机概述.184.1.1单片机的组成及特点.18IV4.1.2单片机的分类.184.1.3单片机的应用.184.2AT89CAT89C51特点.194.2.2AT89C51的引脚说明.204.2.3振荡器特征.224.2.4特殊寄存器.234.2.5AT89C51的极限参数.25第五章单片机驱动继电器原理.295.1继电器原理与作用.295.2继电器分类.295.3单片机驱动继电器原理.295.3.1单片机驱动继电器电路设计.295.3.2单片机驱动继电器原理.305.4继电器驱动程序.30第六章按键设计.3161单片机按键操作.3162按键时序分析.31第七章数码管显示电路.337.1数码管结构.337.2LED数码管引脚图.337.3数码管接口电路.337.4数码管功能介绍.34第八章基于单片机设计的抗干扰.358.1单片机系统硬件抗干扰.358.1.1形成干扰的基本要素.358.1.2干扰的分类及耦合.358.1.3常用硬件抗干扰技术.368.2单片机系统软件抗干扰.388.2.1软件抗干扰方法.388.2.2软件“看门狗”技术.38总结.40附录.411.源程序.41参考文献.57致谢.581前言本论文介绍单片机结合DS18B20设计的智能温度控制系统，系统用一种新型的“一总线”可编程数字温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和AD转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高、功耗低、微型化、抗干扰能力强，可根据不同需要用于各种温度监控及其他各种温度测控系统中。美国DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20，具有微型化低功耗、高性能、可组网等优点，新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20的测温分辨率较高，DS18B20可直接将温度转化成串行数字信号，因此特别适合和单片机配合使用，直接读取温度数据。目前DS18B20数字温度传感器已经广泛应用于恒温室、粮库、计算机机房。测量温度范围为-55C+125C，在-10+85C范围内误差为0.5C。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，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。新的产品支持3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20可以程序设定912位的分辨率，精度为0.0625C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS18B20使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。传统的测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持，电路复杂，软件调试复杂，制作成本高。所以本人改用一种智能传感器DS18B20作为检测元件，可以直接读出被测温度值。1线制与单片机相连，减少了外部硬件电路，具有低成本和易使用的特点。2第一章绪论1.1设计目的（1）学习温度检测和控制的基本原理和方法；（2）熟悉51单片机工作原理和应用；（3）能够运用所学的电子电路知识进行电路系统的设计（4）能够运用AD和DA转换器对测试系统所采集的信号进行转换（5）深入了解温度传感器在实际中的应用，能够运用温度传感器进行测量1.2设计的意义温控器是集成编程器与软件并实现智能化控制温度的开关，可以自由调节室内温度，并能按用户要求设定各种时间段的开关和各种预设好的模式下自动运行调节室温；使之达到舒适的温度。真正达到方便、节能、舒适温暖的理想生活环境.适用于中央空调、单户取暖、地暖及各种燃油、燃气锅炉（壁挂炉）等设备的使用是理想的温度控制产品及节能产品。其采用的模糊控制技术如PID控制，P(Proportional)比例+I(Integral)积分+D(Differential)微分控制。1.3温控器技术现状及发展1.3.1温控器的分类温控器控制方法有两种：一种是由被冷却对象的温度变化来进行控制，多采用蒸气压力式的温控器，另一种由被冷却对象的温差变化来进行控制，多采用电子式的温控器。（1）机械式温控器：蒸气压力式温度控器、液体膨胀式温控器、气体吸附式温控器、金属膨胀式温控器。其中蒸气压力式温控器又分为：充气型、液气混合型和充液型。家用空调机械式温控器都以这类温度控制器为主。（2）电子式温控器：电阻式温控器和热电偶是温控器。1.3.2智能温控器发展的新趋势进入21世纪后，智能温控器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全3性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展17。（1）提高温控器测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温控器，采用的是8位AD转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到2C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是912位AD转换器，分辨力一般可达0.50.0625C。为了提高多通道智能温控器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式AD转换器。（2）增加温控器测试功能新型智能温控器的测试功能也在不断增强。例如，采用DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟（RTC），使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能，利用芯片内部256字节的E2PROM存储器，可存储用户的短信息。另外，智能温控器正从单通道向多通道的方向发展，这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。智能温控器都具有多种工作模式可供选择，主要包括单次转换模式、连续转换模式、待机模式，有的还增加了低温极限扩展模式，操作非常简便。对某些智能温控器而言，主机(外部微处理器或单片机)还可通过相应的寄存器来设定其AD转换速率，分辨力及最大转换时间。（3）温控器控器总线技术的标准化与规范化目前，智能温控器的温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化，所采用的总线主要有单线(1-Wire)总线、I2C总线、SMBus总线和spI总线。采用的温度传感器作为从机可通过专用总线接口与主机进行通信。（4）温控器可靠性及安全性设计8传统的AD器大多采用积分式或逐次比较式转换技术，其噪声容限低，抑制混叠噪声及量化噪声的能力比较差。新型智能温控器普遍采用了高性能的式AD转换器，它能以很高的采样速率和很低的采样分辨力将模拟信号转换成数字信号，再利用过采样、噪声整形和数字滤波技术，来提高有效分辨力。式AD转换器不仅能滤除量化噪声，而且对外围元件的精度要求低；由于采用了数字反馈方式，因此比较器的失调电压及零点漂移都不会影响温度的转换精度。这种智能温控器兼有抑制串模干扰能力强、分辨力高、线性度好、成本低等优点。为了避免在温控器系统受到噪声干扰时产生误动作，在AD741674177817、LM7576、MAX66256626等智能温度传感器的内部，都设置了一个可编程的“故障排队(fAultqueue)”计数器，专用于设定允许被测温度值超过上、下限的次数。仅当被测温度连续超过上限或低于下限的次数达到或超过所设定的次数n(n=14)时，才能触发中断端。若故障次数不满足上述条件或故障不是连续发生的，故障计数器就复位而不会触发中断端。这意味着假定n=3时，那么偶然受到一次或两次噪声干扰，都不会影响温控系统的正常工作。4ACPI(AdvAncedConfigurAtionAndPowerInterfAce，即“先进配置与电源接口”)规范的温控系统。这种系统具有完善的过热保护功能，可用来监控笔记本电脑和服务器中CPU及主电路的温度。微处理器最高可承受的工作温度规定为tH，台式计算机一般为75C，高档笔记本电脑的专用CPU可达100C。一旦CPU或主电路的温度超出所设定的上、下限时，INT端立即使主机产生中断，再通过电源控制器发出信号，迅速将主电源关断起到保护作用。此外，当温度超过CPU的极限温度时，严重超也能直接关断主电源，并且该端还可通过独立的硬件关断电路来切断主电源，以防主电源控制失灵。上述三重安全性保护措施已成为国际上设计温控系统的新观念。为防止因人体静电放电(ESD)而损坏芯片。一些智能温度控制器还增加了ESD保护电路，一般可承受10004000V的静电放电电压。通常是将人体等效于由100PF电容和1.2K欧姆电阻串联而成的电路模型，当人体放电时，TCN75型智能温度传感器的串行接口端、中断比较器信号输出端和地址输入端均可承受1000V的静电放电电压。（5）虚拟温控器和网络温控器虚拟温控器虚拟温度控制器是基于温度控制器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的。利用软件可完成温度控制器的标定及校准，以实现最佳性能指标。最近，美国公司已开发出一种基于软件设置的TEDS型虚拟传感器，其主要特点是每只传感器都有唯一的产品序列号并且附带一张软盘，软盘上存储着对该传感器进行标定的有关数据。使用时，传感器通过数据采集器接至计算机，首先从计算机输入该传感器的产品序列号，再从软盘上读出有关数据，然后自动完成对传感器的检查、传感器参数的读取、传感器设置和记录工作。网络温控器网络温度控制器是包含数字传感器、网络接口和处理单元的新一代智能温度控制器。它通过数字传感器首先将被测温度转换成数字量，再送给微控制器作数据处理。最后将测量结果传输给网络，以便实现各传感器之间、传感器与执行器之间、传感器与系统之间的数据交换及资源共享，在更换传感器时无须进行标定和校准，可做到“即插即用(Plug&PlAy)”，这样就极大地方便了用户。（6）温控制器单片测温控制系统单片系统(SystemOnChip)是21世纪一项高新科技产品。它是在芯片上集成一个系统或子系统，其集成度将高达108109元件片，这将给IC产业及IC应用带来划时代的进步。半导体工业协会(SIA)对单片系统集成所作的预测见表1。目前，国际上一些著名的IC厂家已开始研制单片测温系统，相信在不久的将来即可面市15。5第二章设计方案2.1设计方案方案一可以用一种纯硬件闭环控制系统。该系统优点在于速度较快，但可靠性差，控制精度低，灵活性小，线路复杂，调试安装都不方便，且以后实现扩展功能困难。方案二可以采用以AT89S51单片机为核心进行整个系统的管理、协调。该方案有隔离、AD转换、测量和控制等部分。比第一种方案有设计灵活、精度高等特点。但其数据采集部分用的是逐次逼近式AD转换器或双积分AD转换器。该系统在线路设计上数据线多，不容易实现数模隔离，且成本高。方案三单线可编程数字温度传感器DS18B20配合AT89C51单片机设计的智能温控系统。该方案汇集了方案一、方案二的优点，主要在AD转换线路及温度测量控制上进行了大的简化和改进，而且测量精度提高，温度误差只有0.5C。考虑到应用的普遍性和性能稳定性及抗干扰等问题，此方案有着明显的优势为此采用方案三。2.2设计框图从图可以看出单片机和DS18B20是核心较少的外围硬件但需要较复杂的软件给以支持。AT89C51单片机制冷控制温度显示DS18B20数字温度传感器设定上、下限温度上限温度显示键盘图2-1温控系统方框图统图温度转换数据处理62.3元器件比较与确定（1）热电阻，电路需接AD转换电路，由单片机换算出实际温度，电路结构复杂。（2）数字温度传感器DS18B20，可直接与单片机的1位IO相接，电路结构简单。（3）AT89C51单片机成本低，内部含有4K的flashROM电可擦写1000次以上，便于系统扩展与升级。（4）液晶显示，省电，常用于精密仪器仪表，而且编程复杂（5）数码管显示，亮度高，成本低本系统从经济性，电路结构，系统性能等多方面考虑。选用如下元器件：数字温度传感器DS18B20，单片机AT89C51，数码管显示。2.3.1元件清单表2-1元器件列表元器件型号数量元器件型号数量单片机AT89C511瓷片电容30P2数字温度传感器DS18B201PNP三极管90125按键轻触式3二极管IN41481数码管七段共阳3发光二极管红1继电器220V5A1电阻10K1晶振12M1电阻4.7K3电解电容10uF1电阻1K4电源DC+5V1电阻51072.3.2设计需要的设备硬件：计算机1台，万用表1个，各元件器，51单片机编程器1台软件：Keil编程软件，仿真器驱动软件，编程器驱动软件单片机仿真软件2.4总电路设计说明本系统采用的是循环查询方式，来显示和控制温度的。总流程图如图2-2所示。7开始单片机读取温度温度值处理温度显示扫描键盘模块达到上、下限温度？开始制冷停止制冷下限上限初始化所有参数定时时T0初始化：20ms定时方式图2-2主流程图总原理描述：单片机通过一总线向可编程数字温度传感器发出温度转换命令，并读取转换后温度值的12位二进制数单片机进行数据处理，把二进制数转换为相应的温度值并扫描数码管显示，进行键盘的扫描，确定上限的设置值。单片机进行数据比较处理，a.当实测温度高于上限时，开始制冷。b.当实测温度达到于下限时，停止制冷。8第三章数字温度传感器芯片特性3.1温度传感器的发展史3.1.1温度温度是一个基本物理量。温度的宏观概念是冷热程度的表示，或者说，互为热平衡的两物体，其温度相等。温度的微观概念是大量分子运动平均强度的表示。分子运动愈激烈其温度表现越强烈。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标，摄氏温标，热力学温标。自然界中几乎所有的物理化学过程都与温度紧密相关，因此温度是工农业生产，科学试验以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个重要物理量。另外温度是工业对象中主要的被控参数之一，象冶金、机械、食品、化工各类业中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的处理温度要求严格控制。随着技术的发展，各种惯性器件的性能在不断提高，体积也在不断小型化。对于惯性器件（如加速度计、陀螺）性能的提高，温度补偿作为一种重要的修正方式越来越引起人们的注意，因此如何在惯性器件极小的空间内精确地测量、传输、处理温度信息，温度成了能否使其性能和体积优势进一步提高的关键问题。3.1.2温度传感器的发展及其他随着现代科技的发展，传感器技术的应用越来越广泛。其中，在传感器家族中占有重要地位的成员温度传感器的应用也深入了各个领域。什么叫传感器？从广义上讲，传感器就是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置；简单说传感器是将外界信号转换为电信号的装置。所以传感器由信号感受器和信号转换器组成，它能够感受一定的信号并将这种信号转换成信息处理系统便于接收和处理的信号（如电信号和光信号），有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可分为：物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反应的原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。9通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。温度传感器是最早开发，应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查，1990年，温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始，人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。五十年以后，另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN（positivenegative）结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。智能温度传感器(亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、AD传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，其智能化取决于软件的开发水平。温度传感器的发展温度传感器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：（1）传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转换。传统的分立式温度传感器热电偶传感器。热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-501600进行连续测量，特殊的热电偶如金铁镍铬，最低可测到-269，钨铼最高可达2800。（2）模拟集成温度传感器控制器。模拟集成温度传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此又称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。（3）智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式想数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。（4）温度传感器按传感器与被测介质的接触方式可分为两大类：一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器。接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触，通过热传导及对流原理达到热平衡。这种测温方法精度比较高，并可测量10物体内部的温度分布。但对于运动的、热容量比较小的及对感温元件有腐蚀作用的对象，这种方法将会产生很大的误差。非接触测温的测温元件与被测对象互不接触。常用的是辐射热交换原理。此种测稳方法的主要特点是可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度分布，但受环境的影响比较大18。3.2DS18B20的主要特性（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内（5）温范围55125，在-10+85时误差为0.5（6）可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快（8）测量结果直接输出数字温度信号，以一线总线串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作3.3DS18B20的主要原理DS18B20支持一线总线接口，测量温度范围为-55C+125C，在-10+85C范围内，误差仅为0.5C。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113.4DS18B20的外形和内部结构3.4.1DS18B20引脚A.引脚如图3-1所示B.引脚说明：(1)DQ为数字信号输入输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。3.4.2DS18B20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内部结构图如图3-2所示)图3-2DS18B20内部结构图(1)64b闪速ROM的结构如下：开始8位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后8位是前56位的CRC校验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。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）是产品类型的编号，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。在64bROM的最高有效字节中存储有循环冗余校验码（CRC）。主机根据ROM的前56位来计算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比较，以判断主机收到的ROM数据是图3-1DS18B20引脚图12否正确。(2)非易市失性温度报警触发器TH和TL，可通过软件写入用户报警上下限。(3)高速暂存存储器DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM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。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。表3-3DS18B20暂存寄存器分布寄存器内容字节地址温度值低位（LSByte）0温度值高位（MSByte）1高温限值（TH）2低温限值（TL）3配置寄存器4保留5保留6保留7CRC校验值813该字节各位的意义如下：表3-4配置寄存器结构TMR1R011111低五位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20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决定温度转换的精度位数，即是来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）分辨率设置表:R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms由上表可见，设定的分辨率越高，所需要的温度数据转换时间就越长。因此，在实际应用中要在分辨率和转换时间权衡考虑。3.5DS18B20温度值转换方式当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。