温度传感器硬件电路设计

• 1 简介
• • 1.1 温度湿度传感器DHT11
  • 1.2 温度传感器DS18B20
• 2 电路实战
• 3 温度传感器芯片

1 简介

温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。常见的温度传感器有：

1.1 温度湿度传感器DHT11

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。其湿度测量精度：±5%RH，温度测量精度：±2℃；湿度测量量程：20~90%RH，温度测量量程：0~50℃。

**工作原理：**该传感器的内部包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并于一个高性能的8位的单片机相连接。。每个 DHT11 传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

热敏电阻主要可以分为两种，分别是NTC电阻和PTC电阻。

PTC电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐增大；（正温度系数电阻）

NTC电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐减小。（负温度系数电阻）

1.2 温度传感器DS18B20

这种温度传感器的体积小、适用电压宽、且与微处理器接口简单。DS18B20这种温度传感器的主要特点如下：

• 使用电压范围更宽，电压范围L。3.0~5.5V。在寄生电源方式下可以有数据线供电。
• 单总线接口，与处理器通信仅需一条数据线即可实现双向通信。
• 测量的温度范围高达：-55_{125℃，其中在-10}+85℃时温度位0.5℃。
  
  **工作原理：**DS18B20的内部结构如图所示：

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 的地址序列号。64 位光刻 ROM 的排列是：开始 8 位（28H）是产品类型标号，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。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。DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高速的暂存器 RAM 和一个非易失性的可电擦除的 EEPROM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL 和配置寄存器。

2 电路实战

DHT11	DS18B20
从上图中可以看出，该电路是独立的，并且该接口可以支持 DS18B20 温度传感器和 DHT11 温湿度传感器。传感器接口的单总线管脚接至 J14 端子上，在介绍单总线的时候我们说过，为了让单总线默认为高电平，通常会在单总线上接上拉电阻，在图中并没有看到有上拉电阻，这是因为我们单片机 IO 都外接了 10K 上拉电阻，当单片机 IO 口连接到传感器的总线管脚时即相当于它们外接上拉电阻，所以此处可以省去。	DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

3 温度传感器芯片

温度传感器芯片 TMP102AIDRLT

温度传感器芯片 SE97B

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