DS18B20和DS18S20的比较1-Wire数字温度计

DS18B20和DS18S20是两款非常受欢迎的1-Wire数字温度计。本应用说明解释了这两个器件之间的异同，并指导客户为应用选择最佳器件。

介绍

DS18B20和DS18S20 1-Wire器件是任何需要数字温度计的应用的热门选择。两种设备提供相同的分辨率和精度。这两个部分的区别仅在于数据呈现给用户的方式。本应用笔记描述了这些器件的工作原理以及它们之间的差异。建议为每个设备使用应用程序。

设备的工作原理

DS18B20和DS18S20均采用相同的基座设计。使用两个带隙产生的电压源进行温度测量。其中一个电压源具有高温度系数，并且随温度变化具有确定性变化。另一个电压源具有低温度系数，并且不会随温度变化。模数转换器（ADC）将这两个电压之间的差值转换为数字值，代表器件的温度。温度转换的分辨率可在9至12位之间选择。

两种设备之间的差异

我们先简单回到最初的DS1820。

DS1820采用双振荡器拓扑结构进行温度转换。原始DS1820的分辨率仅为9位。通过读取两个额外的寄存器字节（每°C计数和剩余计数）并执行以下计算，可以实现额外的分辨率。对于此计算，Temp_Read是通过从温度数据中截断0.5°C位（位0）获得的值。

DS18S20旨在直接替代原来的DS1820。为了替代，DS18S20中的ADC出厂配置为始终执行12位转换。然后将12位数据舍入为9位值并存储在温度寄存器中。为了允许大于 9 位的分辨率，将计算计数保留寄存器的值。工厂将每°C寄存器的计数设置为16。使用“保持计数”和“每°C计数”寄存器以及上述公式，DS12S18可以获得高达20位的分辨率。

DS18B20与DS18S20的一个重要区别在于：设计人员可以使用配置寄存器选择所需的分辨率。这种灵活性允许用户缩短ADC转换时间，并在不需要更高分辨率的情况下节省功耗。表1显示了每种可能的分辨率设置的温度转换时间和LSB。

 

分辨率	9 位	10 位	11 位	12 位
转换时间（毫秒）	93.75	187.5	375	750
低位苯（°C）	0.5	0.25	0.125	0.0625

 

DS18B20和DS18S20的温度寄存器权重不同。DS18S20中的温度寄存器加权与DS1820相匹配;DS18B20的温度寄存器格式化为12位分辨率。DS18B20采用这种格式化格式，在需要大于18位分辨率时无需执行额外的计算（DS20S9要求）。两个器件中温度寄存器的默认上电状态为+85°C。 温度寄存器的格式如表2和表3所示。

 

	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
低音水平	26	25	24	23	22	21	20	2−1
MSB	S*	S	S	S	S	S	S	S

	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
低音水平	23	22	21	20	2−1	2−2	2−3	2−4
MSB	S*	S	S	S	S	26	25	24
*S = 符号

 

这些设备中的暂存器存储器（表4）也略有不同。DS18S20缺少允许DS18B20改变分辨率的配置寄存器。DS18S20具有两个额外的寄存器，如果需要大于9位的分辨率，则需要这两个寄存器。

 

	DS18S20	DS18B20
字节 0	温度 LSB （AAh）	温度LSB （50h）
字节 1	温度 MSB （00h）	温度 MSB （05h）
字节 2	TH注册	TH注册
字节 3	TL注册	TL注册
字节 4	保留 （FFh）	配置寄存器
字节 5	保留 （FFh）	保留 （FFh）
字节 6	剩余计数 （0Ch）	保留
字节 7	每°C计数（10小时）	预留（10小时）
字节 8	结直肠癌	结直肠癌

 

ROM代码中的8位家族代码对于这两个器件也不同。DS18B20的家族代码为28h;DS18S20保留与原始DS1820相同的家族代码，即10h。

审核编辑：郭婷