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DS18B20-SL-TR

器件型号:DS18B20-SL-TR
器件类别:传感器    温度传感器   
文件大小:5859.27KB,共10页
厂商名称:Maxim Integrated
厂商官网:https://www.maximintegrated.com/en.html
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器件描述

Board Mount Temperature Sensors

参数

产品属性属性值
产品种类:
Product Category:
Board Mount Temperature Sensors
制造商:
Manufacturer:
Maxim Integrated
RoHS:No
输出类型:
Output Type:
Digital
Configuration:Local
Shutdown:No Shutdown
Temperature Threshold:Programmable
产品:
Product:
Sensor with Alarm
商标:
Brand:
Maxim Integrated
工作电源电流:
Operating Supply Current:
1.5 mA
系列:
Series:
DS18B20
零件号别名:
Part # Aliases:
DS18B20

DS18B20-SL-TR器件文档内容

             AVAILABLE

                                                                                                                                                DS18B20

                                                                                                    Programmable Resolution

                                                                                                    1-Wire Digital Thermometer

DESCRIPTION                                                                                        User-Definable Nonvolatile (NV) Alarm

The DS18B20 digital thermometer provides 9-bit                                                      Settings

to 12-bit Celsius temperature measurements and                                                     Alarm Search Command Identifies and

has  an   alarm     function      with     nonvolatile                                 user-        Addresses Devices Whose Temperature is

programmable      upper    and        lower  trigger                                   points.      Outside Programmed Limits (Temperature

The DS18B20 communicates over a 1-Wire bus                                                          Alarm Condition)

that by definition requires only one data line (and                                                Available in 8-Pin SO (150 mils), 8-Pin µSOP,

ground)      for  communication            with  a                                     central      and 3-Pin TO-92 Packages

microprocessor. It has an operating temperature                                                    Software Compatible with the DS1822

range   of   -55°C     to  +125°C      and   is  accurate                                    to    Applications Include Thermostatic Controls,

±0.5°C    over    the   range     of  -10°C  to  +85°C.                                      In     Industrial Systems, Consumer Products,

addition, the DS18B20 can derive power directly                                                     Thermometers, or Any Thermally Sensitive

from the data line (“parasite power”), eliminating                                                  System

the need for an external power supply.

Each DS18B20 has a unique 64-bit serial code,                                                    PIN CONFIGURATIONS

which allows multiple DS18B20s to function on

the same 1-Wire bus. Thus, it is simple to use one                                                  MAXIM             N.C.            1                8  N.C.

microprocessor         to  control       many    DS18B20s                                           18B20

distributed   over     a   large  area.    Applications                                that                           N.C.            2  18B20  MAXIM  7  N.C.

can  benefit      from     this   feature    include               HVAC                             1    2   3

environmental     controls,       temperature    monitoring                                                           VDD             3                6  N.C.

systems      inside        buildings,        equipment,                                      or                       DQ              4                5  GND

machinery, and process monitoring and control                                                                                         SO (150 mils)

systems.                   Functional Diagrams                                                                                        (DS18B20Z)

FEATURES

    Unique 1-Wire® Interface Requires Only One                                                                       DQ              1                   VDD

     Port Pin for Communication                                                                                                          18B20         8

    Each Device has a Unique 64-Bit Serial Code                                                    GND  DQ  VD D     N.C.            2                7  N.C.

     Stored in an On-Board ROM                                                                                        N.C.            3                6  N.C.

    Multidrop Capability Simplifies Distributed                                                                      GND             4                5  N.C.

     Temperature-Sensing Applications                                                               1    2   3                           µSOP

    Requires No External Components                                                                                                  (DS18B20U)

    Can Be Powered from Data Line; Power Supply                                                    (BOTTOM VIEW)

     Range is 3.0V to 5.5V

    Measures Temperatures from -55°C to +125°C

     (-67°F to +257°F)                                                                              TO-92

    ±0.5°C Accuracy from -10°C to +85°C                                                            (DS18B20)

  PiTn hCeornmfigoumraetitoenrsRapepsoealur taitoenndisoUf dsaetar sSheeleetc. table

   Fufnroctmion9altDoia1g2raBmistscontinued at end of data sheet.

 UCCSoPnisvearttrsadTememarkpeofraMtauxrime tIonte1g2ra-BteditPDroidguictatsl, IWnc.ord in

     750ms (Max)

                                                                                                 1-Wire is a registered trademark of  Maxim Integrated Products, Inc.

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct

at 1-888-629-4642, or visit Maxim’s website at www.maximintegrated.com.                                                                                   REV: 042208
                                                                                                                               DS18B20

ORDERING INFORMATION

             PART                 TEMP RANGE               PIN-PACKAGE                                             TOP MARK

DS18B20                           -55°C to +125°C          3 TO-92                                                      18B20

DS18B20+                          -55°C to +125°C          3 TO-92                                                      18B20

DS18B20/T&R                       -55°C to +125°C          3 TO-92 (2000 Piece)                                         18B20

DS18B20+T&R                       -55°C to +125°C          3 TO-92 (2000 Piece)                                         18B20

DS18B20-SL/T&R                    -55°C to +125°C          3 TO-92 (2000 Piece)*                                        18B20

DS18B20-SL+T&R                    -55°C to +125°C          3 TO-92 (2000 Piece)*                                        18B20

DS18B20U                          -55°C to +125°C          8 µSOP                                                       18B20

DS18B20U+                         -55°C to +125°C          8 µSOP                                                       18B20

DS18B20U/T&R                      -55°C to +125°C          8 µSOP (3000 Piece)                                          18B20

DS18B20U+T&R                      -55°C to +125°C          8 µSOP (3000 Piece)                                          18B20

DS18B20Z                          -55°C to +125°C          8 SO                                                    DS18B20

DS18B20Z+                         -55°C to +125°C          8 SO                                                    DS18B20

DS18B20Z/T&R                      -55°C to +125°C          8 SO (2500 Piece)                                       DS18B20

DS18B20Z+T&R                      -55°C to +125°C          8 SO (2500 Piece)                                       DS18B20

+Denotes a lead-free package. A “+” will appear on the top mark of lead-free packages.

T&R = Tape and reel.

*TO-92 packages in tape and reel can be ordered with straight or formed leads. Choose “SL” for straight  leads.  Bulk TO-92 orders are straight

leads only.

PIN DESCRIPTION

             PIN                       NAME                                             FUNCTION

SO           µSOP         TO-92

1, 2, 6,     2, 3, 5,          —       N.C.        No Connection

7, 8         6, 7

3            8                 3       VDD         Optional VDD. VDD must be grounded for operation in

                                                   parasite power mode.

                                                   Data Input/Output. Open-drain 1-Wire interface pin. Also

4            1                 2       DQ          provides power to the device when used in parasite power

                                                   mode (see the Powering the DS18B20 section.)

5            4                 1       GND         Ground

OVERVIEW

Figure 1 shows a block diagram of the DS18B20, and pin descriptions are given in the Pin Description

table. The 64-bit ROM stores the device’s unique serial code. The scratchpad memory contains the 2-byte

temperature register that stores the digital output from the temperature sensor. In addition, the scratchpad

provides     access   to  the  1-byte  upper  and  lower   alarm   trigger              registers        (TH  and  TL)  and  the  1-byte

configuration register. The configuration register allows the user to set the resolution of the temperature-

to-digital conversion to 9, 10, 11, or 12 bits. The TH, TL, and configuration registers are nonvolatile

(EEPROM), so they will retain data when the device is powered down.

The DS18B20 uses Maxim’s exclusive 1-Wire bus protocol that implements bus communication using

one control signal. The control line requires a weak pullup resistor since all devices are linked to the bus

via a 3-state or open-drain port (the DQ pin in the case of the DS18B20). In this bus system, the

microprocessor (the master device) identifies and addresses devices on the bus using each device’s unique

64-bit code. Because each device has a unique code, the number of devices that can be addressed on one

                                                          2 of 22
                                                                                                               DS18B20

bus is virtually unlimited. The 1-Wire bus protocol, including detailed explanations of the commands and

“time slots,” is covered in the 1-Wire Bus System section.

Another feature of the DS18B20 is the ability to operate without an external power supply. Power is

instead supplied through the 1-Wire pullup resistor via the DQ pin when the bus is high. The high bus

signal also charges an internal capacitor (CPP), which then supplies power to the device when the bus is

low. This method of deriving power from the 1-Wire bus is referred to as “parasite power.” As an

alternative, the DS18B20 may also be powered by an external supply on VDD.

Figure 1. DS18B20 Block Diagram

      VPU

4.7k                      PARASITE POWER                                MEMORY CONTROL           DS18B20

                               CIRCUIT                                  LOGIC

      DQ

                                                                                        TEMPERATURE SENSOR

                                  INTERNAL VDD      64-BIT ROM                          ALARM HIGH TRIGGER (TH)

                                                    AND                                          REGISTER (EEPROM)

      GND                 CPP                       1-Wire PORT         SCRATCHPAD

                                                                                        ALARM LOW TRIGGER (TL)

                                                                                                 REGISTER (EEPROM)

                                       POWER-                                           CONFIGURATION REGISTER

      VDD                               SUPPLY                                                   (EEPROM)

                                        SENSE

                                                                                                 8-BIT CRC GENERATOR

OPERATION—MEASURING TEMPERATURE

The core functionality of the DS18B20 is its direct-to-digital temperature sensor. The resolution of the

temperature sensor is user-configurable to 9, 10, 11, or 12 bits, corresponding to increments of 0.5°C,

0.25°C, 0.125°C, and 0.0625°C, respectively. The default resolution at power-up is 12-bit. The DS18B20

powers up in a low-power idle state. To initiate a temperature measurement and A-to-D conversion, the

master must issue a Convert T [44h] command. Following the conversion, the resulting thermal data is

stored in the 2-byte temperature register in the scratchpad memory and the DS18B20 returns to its idle

state. If the DS18B20 is powered by an external supply, the master can issue “read time slots” (see the

1-Wire Bus System section) after the Convert T command and the DS18B20 will respond by transmitting

0 while the temperature conversion is in progress and 1 when the conversion is done. If the DS18B20 is

powered with parasite power, this notification technique cannot be used since the bus must be pulled high

by a strong pullup during the entire temperature conversion. The bus requirements for parasite power are

explained in detail in the Powering the DS18B20 section.

The DS18B20 output temperature data is calibrated in degrees Celsius; for Fahrenheit applications, a

lookup table or conversion routine must be used. The temperature data is stored as a 16-bit sign-extended

two’s complement number in the temperature register (see Figure 2). The sign bits (S) indicate if the

temperature is positive or negative: for positive numbers S = 0 and for negative numbers S = 1. If the

DS18B20 is configured for 12-bit resolution, all bits in the temperature register will contain valid data.

For 11-bit resolution, bit 0 is undefined. For 10-bit resolution, bits 1 and 0 are undefined, and for 9-bit

resolution  bits  2,  1,  and  0  are   undefined.  Table  1     gives  examples    of  digital  output  data       and  the

corresponding temperature reading for 12-bit resolution conversions.

                                                    3 of 22
                                                                                                                                  DS18B20

Figure 2. Temperature Register Format

                   BIT 7          BIT 6           BIT 5                 BIT 4           BIT 3         BIT 2         BIT 1         BIT 0

LS BYTE                23              22         21                    20              2-1           2-2           2-3           2-4

                   BIT 15         BIT 14          BIT 13                BIT 12          BIT 11        BIT 10        BIT 9         BIT 8

MS BYTE                S               S          S                     S               S             26            25            24

S = SIGN

Table 1. Temperature/Data Relationship

TEMPERATURE (°C)                       DIGITAL OUTPUT                            DIGITAL OUTPUT

                                           (BINARY)                                     (HEX)

             +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                              FFF8h

          -10.125                      1111 1111 0101 1110                              FF5Eh

          -25.0625                     1111 1110 0110 1111                              FE6Fh

             -55                       1111 1100 1001 0000                              FC90h

*The power-on reset value of the temperature register is +85°C.

OPERATION—ALARM SIGNALING

After the DS18B20 performs a temperature conversion, the temperature value is compared to the user-

defined two’s complement alarm trigger values stored in the 1-byte TH and TL registers (see Figure 3).

The sign bit (S) indicates if the value is positive or negative: for positive numbers S = 0 and for negative

numbers   S  =     1.  The  TH    and  TL  registers  are        nonvolatile     (EEPROM)       so    they  will  retain  data  when  the

device is powered down. TH and TL can be accessed through bytes 2 and 3 of the scratchpad as explained

in the Memory section.

Figure 3. TH and TL Register Format

          BIT 7            BIT 6           BIT 5                 BIT 4           BIT 3         BIT 2         BIT 1         BIT 0

          S                 26             25                    24              23             22            21           20

Only bits 11 through 4 of the temperature register are used in the TH and TL comparison since TH and TL

are 8-bit registers. If the measured temperature is lower than or equal to TL or higher than or equal to TH,

an alarm condition exists and an alarm flag is set inside the DS18B20. This flag is updated after every

temperature measurement; therefore, if the alarm condition goes away, the flag will be turned off after the

next temperature conversion.

                                                                        4 of 22
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The master device can check the alarm flag status of all DS18B20s on the bus by issuing an Alarm Search

[ECh] command. Any DS18B20s with a set alarm flag will respond to the command, so the master can

determine exactly which DS18B20s have experienced an alarm condition. If an alarm condition exists

and the TH or TL settings have changed, another temperature conversion should be done to validate the

alarm condition.

POWERING THE DS18B20

The DS18B20 can be powered by an external supply on the VDD pin, or it can operate in “parasite power”

mode, which allows the DS18B20 to function without a local external supply. Parasite power is very

useful   for  applications  that  require  remote     temperature  sensing     or   that    are  very  space    constrained.

Figure 1 shows the DS18B20’s parasite-power control circuitry, which “steals” power from the 1-Wire

bus via the DQ pin when the bus is high. The stolen charge powers the DS18B20 while the bus is high,

and some of the charge is stored on the parasite power capacitor (CPP) to provide power when the bus is

low. When the DS18B20 is used in parasite power mode, the VDD pin must be connected to ground.

In parasite power mode, the 1-Wire bus and CPP can provide sufficient current to the DS18B20 for most

operations as long as the specified timing and voltage requirements are met (see the DC Electrical

Characteristics    and     AC  Electrical  Characteristics).       However,    when  the         DS18B20    is  performing

temperature conversions or copying data from the scratchpad memory to EEPROM, the operating current

can be as high as 1.5mA. This current can cause an unacceptable voltage drop across the weak 1-Wire

pullup resistor and is more current than can be supplied by CPP. To assure that the DS18B20 has sufficient

supply   current,  it  is  necessary  to  provide  a  strong   pullup      on  the  1-Wire  bus  whenever       temperature

conversions are taking place or data is being copied from the scratchpad to EEPROM. This can be

accomplished by using a MOSFET to pull the bus directly to the rail as shown in Figure 4. The 1-Wire

bus must be switched to the strong pullup within 10µs (max) after a Convert T [44h] or Copy Scratchpad

[48h] command is issued, and the bus must be held high by the pullup for the duration of the conversion

(tCONV) or data transfer (tWR = 10ms). No other activity can take place on the 1-Wire bus while the pullup

is enabled.

The DS18B20 can also be powered by the conventional method of connecting an external power supply

to the VDD pin, as shown in Figure 5. The advantage of this method is that the MOSFET pullup is not

required, and the 1-Wire bus is free to carry other traffic during the temperature conversion time.

The use of parasite power is not recommended for temperatures above +100°C since the DS18B20 may

not  be  able  to  sustain     communications  due    to  the      higher  leakage  currents     that  can  exist  at  these

temperatures. For applications in which such temperatures are likely, it is strongly recommended that the

DS18B20 be powered by an external power supply.

In some situations the bus master may not know whether the DS18B20s on the bus are parasite powered

or powered by external supplies. The master needs this information to determine if the strong bus pullup

should be used during temperature conversions. To get this information, the master can issue a Skip ROM

[CCh] command followed by a Read Power Supply [B4h] command followed by a “read time slot”.

During the read time slot, parasite powered DS18B20s will pull the bus low, and externally powered

DS18B20s will let the bus remain high. If the bus is pulled low, the master knows that it must supply the

strong pullup on the 1-Wire bus during temperature conversions.

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Figure  4.  Supplying     the  Parasite-Powered         DS18B20 During Temperature                 Conversions

                                                        VPU

                                                                                     DS18B20

                                    VPU                                         GND  DQ     VDD

                 µP

                                         4.7k

                                                                    1-Wire BUS                     TO OTHER

                                                                                                   1-WIRE DEVICES

Figure 5. Powering the DS18B20 with an External Supply

                                    VPU                                DS18B20       VDD (EXTERNAL SUPPLY)

                      µP                                               GND  DQ  VDD

                                            4.7k                                                   TO OTHER

                                                        1-Wire BUS                                 1-WIRE DEVICES

64-BIT LASERED ROM CODE

Each DS18B20 contains a unique 64–bit code (see Figure 6) stored in ROM. The least significant 8 bits

of the ROM code contain the DS18B20’s 1-Wire family code: 28h. The next 48 bits contain a unique

serial  number.  The  most     significant  8     bits  contain     a  cyclic   redundancy  check  (CRC)  byte  that  is

calculated from the first 56 bits of the ROM code. A detailed explanation of the CRC bits is provided in

the CRC Generation section. The 64-bit ROM code and associated ROM function control logic allow the

DS18B20 to operate as a 1-Wire device using the protocol detailed in the 1-Wire Bus System section.

Figure 6. 64-Bit Lasered ROM Code

            8-BIT CRC                          48-BIT SERIAL NUMBER                  8-BIT FAMILY CODE (28h)

MSB                            LSB       MSB                                    LSB  MSB                           LSB

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MEMORY

The   DS18B20’s     memory  is  organized   as  shown  in       Figure          7.  The  memory  consists  of   an  SRAM

scratchpad with nonvolatile EEPROM storage for the high and low alarm trigger registers (TH and TL)

and configuration register. Note that if the DS18B20 alarm function is not used, the TH and TL registers

can serve as general-purpose memory. All memory commands are described in detail in the DS18B20

Function Commands section.

Byte  0  and  byte  1  of  the  scratchpad  contain  the  LSB              and  the  MSB  of  the  temperature      register,

respectively. These bytes are read-only. Bytes 2 and 3 provide access to TH and TL registers. Byte 4

contains the configuration register data, which is explained in detail in the Configuration Register section.

Bytes 5, 6, and 7 are reserved for internal use by the device and cannot be overwritten.

Byte 8 of the scratchpad is read-only and contains the CRC code for bytes 0 through 7 of the scratchpad.

The DS18B20 generates this CRC using the method described in the CRC Generation section.

Data is written to bytes 2, 3, and 4 of the scratchpad using the Write Scratchpad [4Eh] command; the data

must be transmitted to the DS18B20 starting with the least significant bit of byte 2. To verify data

integrity, the scratchpad can be read (using the Read Scratchpad [BEh] command) after the data is

written. When reading the scratchpad, data is transferred over the 1-Wire bus starting with the least

significant bit of byte 0. To transfer the TH, TL and configuration data from the scratchpad to EEPROM,

the master must issue the Copy Scratchpad [48h] command.

Data in the EEPROM registers is retained when the device is powered down; at power-up the EEPROM

data is reloaded into the corresponding scratchpad locations. Data can also be reloaded from EEPROM to
the scratchpad at any time using the Recall E2 [B8h] command. The master can issue read time slots

following the Recall E2 command and the DS18B20 will indicate the status of the recall by transmitting 0

while the recall is in progress and 1 when the recall is done.

Figure 7. DS18B20 Memory Map

                                SCRATCHPAD

                           (POWER-UP STATE)

         Byte 0     Temperature LSB (50h)        (85°C)

         Byte 1     Temperature MSB (05h)                                                 EEPROM

         Byte 2     TH Register or User Byte 1*                                     TH Register or User Byte 1

         Byte 3     TL Register or User Byte 2*                                     TL Register or User Byte 2

         Byte 4     Configuration Register*                                          Configuration Register

         Byte 5     Reserved (FFh)

         Byte 6     Reserved

         Byte 7     Reserved (10h)

         Byte 8     CRC*

                    *Power-up state depends on value(s) stored in EEPROM.

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CONFIGURATION REGISTER

Byte 4 of the scratchpad memory contains the configuration register, which is organized as illustrated in

Figure 8. The user can set the conversion resolution of the DS18B20 using the R0 and R1 bits in this

register as shown in Table 2. The power-up default of these bits is R0 = 1 and R1 = 1 (12-bit resolution).

Note that there is a direct tradeoff between resolution and conversion time. Bit 7 and bits 0 to 4 in the

configuration register are reserved for internal use by the device and cannot be overwritten.

Figure 8. Configuration Register

                   BIT 7     BIT 6      BIT 5  BIT 4       BIT 3  BIT 2      BIT 1  BIT 0

                         0        R1    R0     1           1          1      1            1

Table 2. Thermometer Resolution Configuration

R1    R0                 RESOLUTION            MAX CONVERSION

                             (BITS)                        TIME

0     0                           9            93.75ms            (tCONV/8)

0     1                           10           187.5ms            (tCONV/4)

1     0                           11           375ms              (tCONV/2)

1     1                           12           750ms              (tCONV)

CRC GENERATION
CRC bytes are provided as part of the DS18B20’s 64-bit ROM code and in the 9th byte of the scratchpad

memory. The ROM code CRC is calculated from the first 56 bits of the ROM code and is contained in the

most  significant  byte  of  the  ROM.  The    scratchpad  CRC    is  calculated    from  the  data  stored  in  the

scratchpad, and therefore it changes when the data in the scratchpad changes. The CRCs provide the bus

master with a method of data validation when data is read from the DS18B20. To verify that data has

been read correctly, the bus master must re-calculate the CRC from the received data and then compare

this value to either the ROM code CRC (for ROM reads) or to the scratchpad CRC (for scratchpad reads).

If the calculated CRC matches the read CRC, the data has been received error free. The comparison of

CRC values and the decision to continue with an operation are determined entirely by the bus master.

There is no circuitry inside the DS18B20 that prevents a command sequence from proceeding if the

DS18B20 CRC (ROM or scratchpad) does not match the value generated by the bus master.

The equivalent polynomial function of the CRC (ROM or scratchpad) is:

                                        CRC = X8 + X5 + X4 + 1

The bus master can re-calculate the CRC and compare it to the CRC values from the DS18B20 using the

polynomial generator shown in Figure 9. This circuit consists of a shift register and XOR gates, and the

shift register bits are initialized to 0. Starting with the least significant bit of the ROM code or the least

significant bit of byte 0 in the scratchpad, one bit at a time should shifted into the shift register. After

shifting in the 56th bit from the ROM or the most significant bit of byte 7 from the scratchpad, the

polynomial generator will contain the re-calculated CRC. Next, the 8-bit ROM code or scratchpad CRC

from the DS18B20 must be shifted into the circuit. At this point, if the re-calculated CRC was correct, the

shift register will contain all 0s. Additional information about the Maxim 1-Wire cyclic redundancy check

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is available in Application Note  27:     Understanding  and        Using    Cyclic  Redundancy  Checks   with Maxim

iButton Products.

Figure 9. CRC Generator

                                                                                                                INPUT

                                               XOR                      XOR                                       XOR

     (MSB)                                                                                         (LSB)

1-WIRE BUS SYSTEM

The 1-Wire bus system uses a single bus master to control one or more slave devices. The DS18B20 is

always a slave. When there is only one slave on the bus, the system is referred to as a “single-drop”

system; the system is “multidrop” if there are multiple slaves on the bus.

All data and commands are transmitted least significant bit first over the 1-Wire bus.

The  following  discussion  of    the  1-Wire  bus   system         is  broken  down  into  three  topics:      hardware

configuration, transaction sequence, and 1-Wire signaling (signal types and timing).

HARDWARE CONFIGURATION

The 1-Wire bus has by definition only a single data line. Each device (master or slave) interfaces to the

data line via an open-drain or 3-state port. This allows each device to “release” the data line when the

device is not transmitting data so the bus is available for use by another device. The 1-Wire port of the

DS18B20 (the DQ pin) is open drain with an internal circuit equivalent to that shown in Figure 10.

The 1-Wire bus requires an external pullup resistor of approximately 5kΩ; thus, the idle state for the

1-Wire bus is high. If for any reason a transaction needs to be suspended, the bus MUST be left in the idle

state if the transaction is to resume. Infinite recovery time can occur between bits so long as the 1-Wire

bus is in the inactive (high) state during the recovery period. If the bus is held low for more than 480µs,

all components on the bus will be reset.

Figure 10. Hardware Configuration

                                          VPU

                                                                                     DS18B20 1-Wire PORT

                                               4.7k                        DQ

                                                     1-Wire BUS            PIN                              Rx

                   Rx

                                                                                5μA

                                                                                TYP                       TX

                   Tx                                                                                     100Ω

                                                                                                          MOSFET

                                                     Rx = RECEIVE

                                                     Tx = TRANSMIT

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TRANSACTION SEQUENCE

The transaction sequence for accessing the DS18B20 is as follows:

          Step 1. Initialization

          Step 2. ROM Command (followed by any required data exchange)

          Step 3. DS18B20 Function Command (followed by any required data exchange)

It is very important to follow this sequence every time the DS18B20 is accessed, as the DS18B20 will not

respond if any steps in the sequence are missing or out of order. Exceptions to this rule are the Search

ROM [F0h] and Alarm Search [ECh] commands. After issuing either of these ROM commands, the

master must return to Step 1 in the sequence.

INITIALIZATION

All transactions on the 1-Wire bus begin with an initialization sequence. The initialization sequence

consists of a reset pulse transmitted by the bus master followed by presence pulse(s) transmitted by the

slave(s). The presence pulse lets the bus master know that slave devices (such as the DS18B20) are on the

bus and are ready to operate. Timing for the reset and presence pulses is detailed in the 1-Wire Signaling

section.

ROM COMMANDS

After the bus master has detected a presence pulse, it can issue a ROM command. These commands

operate on the unique 64-bit ROM codes of each slave device and allow the master to single out a specific

device if many are present on the 1-Wire bus. These commands also allow the master to determine how

many and what types of devices are present on the bus or if any device has experienced an alarm

condition. There are five ROM commands, and each command is 8 bits long. The master device must

issue an appropriate ROM command before issuing a DS18B20 function command. A flowchart for

operation of the ROM commands is shown in Figure 11.

SEARCH ROM [F0h]

When a system is initially powered up, the master must identify the ROM codes of all slave devices on

the bus, which allows the master to determine the number of slaves and their device types. The master

learns the ROM codes through a process of elimination that requires the master to perform a Search ROM

cycle (i.e., Search ROM command followed by data exchange) as many times as necessary to identify all

of the slave devices. If there is only one slave on the bus, the simpler Read ROM command (see below)

can be used in place of the Search ROM process. For a detailed explanation of the Search ROM

procedure, refer to the iButton® Book of Standards at www.maxim-ic.com/ibuttonbook. After every

Search ROM cycle, the bus master must return to Step 1 (Initialization) in the transaction sequence.

READ ROM [33h]

This command can only be used when there is one slave on the bus. It allows the bus master to read the

slave’s 64-bit ROM code without using the Search ROM procedure. If this command is used when there

is more than one slave present on the bus, a data collision will occur when all the slaves attempt to

respond at the same time.

MATCH ROM [55h]

The match ROM command followed by a 64-bit ROM code sequence allows the bus master to address a

specific slave device on a multidrop or single-drop bus. Only the slave that exactly matches the 64-bit

ROM code sequence will respond to the function command issued by the master; all other slaves on the

bus will wait for a reset pulse.

iButton is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.

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SKIP ROM [CCh]

The master can use this command to address all devices on the bus simultaneously without sending out

any ROM code information. For example, the master can make all DS18B20s on the bus perform

simultaneous temperature conversions by issuing a Skip ROM command followed by a Convert T [44h]

command.

Note that the Read Scratchpad [BEh] command can follow the Skip ROM command only if there is a

single slave device on the bus. In this case, time is saved by allowing the master to read from the slave

without sending the device’s 64-bit ROM code. A Skip ROM command followed by a Read Scratchpad

command will cause a data collision on the bus if there is more than one slave since multiple devices will

attempt to transmit data simultaneously.

ALARM SEARCH [ECh]

The operation of this command is identical to the operation of the Search ROM command except that

only slaves with a set alarm flag will respond. This command allows the master device to determine if

any DS18B20s experienced an alarm condition during the most recent temperature conversion. After

every Alarm Search cycle (i.e., Alarm Search command followed by data exchange), the bus master must

return to Step 1 (Initialization) in the transaction sequence. See the Operation—Alarm Signaling section

for an explanation of alarm flag operation.

DS18B20 FUNCTION COMMANDS

After the bus master has used a ROM command to address the DS18B20 with which it wishes to

communicate, the master can issue one of the DS18B20 function commands. These commands allow the

master to write to and read from the DS18B20’s scratchpad memory, initiate temperature conversions and

determine the power supply mode. The DS18B20 function commands, which are described below, are

summarized in Table 3 and illustrated by the flowchart in Figure 12.

CONVERT T [44h]

This command initiates a single temperature conversion. Following the conversion, the resulting thermal

data is stored in the 2-byte temperature register in the scratchpad memory and the DS18B20 returns to its

low-power idle state. If the device is being used in parasite power mode, within 10µs (max) after this

command is issued the master must enable a strong pullup on the 1-Wire bus for the duration of the

conversion (tCONV) as described in the Powering the DS18B20 section. If the DS18B20 is powered by an

external supply, the master can issue read time slots after the Convert T command and the DS18B20 will

respond by transmitting a 0 while the temperature conversion is in progress and a 1 when the conversion

is done. In parasite power mode this notification technique cannot be used since the bus is pulled high by

the strong pullup during the conversion.

WRITE SCRATCHPAD [4Eh]

This command allows the master to write 3 bytes of data to the DS18B20’s scratchpad. The first data byte

is written into the TH register (byte 2 of the scratchpad), the second byte is written into the TL register

(byte 3), and the third byte is written into the configuration register (byte 4). Data must be transmitted

least significant bit first. All three bytes MUST be written before the master issues a reset, or the data

may be corrupted.

READ SCRATCHPAD [BEh]

This command allows the master to read the contents of the scratchpad. The data transfer starts with the

least significant bit of byte 0 and continues through the scratchpad until the 9th byte (byte 8 – CRC) is

read. The master may issue a reset to terminate reading at any time if only part of the scratchpad data is

needed.

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COPY SCRATCHPAD [48h]

This command copies the contents of the scratchpad TH, TL and configuration registers (bytes 2, 3 and 4)

to EEPROM. If the device is being used in parasite power mode, within 10µs (max) after this command is

issued the master must enable a strong pullup on the 1-Wire bus for at least 10ms as described in the

Powering the DS18B20 section.

RECALL E2 [B8h]

This command recalls the alarm trigger values (TH and TL) and configuration data from EEPROM and

places the data in bytes 2, 3, and 4, respectively, in the scratchpad memory. The master device can issue

read time slots following the Recall E2 command and the DS18B20 will indicate the status of the recall by

transmitting 0 while the recall is in progress and 1 when the recall is done. The recall operation happens

automatically at power-up, so valid data is available in the scratchpad as soon as power is applied to the

device.

READ POWER SUPPLY [B4h]

The master device issues this command followed by a read time slot to determine if any DS18B20s on the

bus are using parasite power. During the read time slot, parasite powered DS18B20s will pull the bus

low, and externally powered DS18B20s will let the bus remain high. See the Powering the DS18B20

section for usage information for this command.

Table 3. DS18B20 Function Command Set

                                                                          1-Wire BUS

COMMAND          DESCRIPTION                     PROTOCOL           ACTIVITYAFTER                  NOTES

                                                                    COMMAND IS ISSUED

                         TEMPERATURE CONVERSION COMMANDS

Convert T   Initiates temperature                                   DS18B20 transmits

            conversion.                          44h                conversion status to master                        1

                                                                    (not applicable for parasite-

                                                                    powered DS18B20s).

                                    MEMORY COMMANDS

Read        Reads the entire scratchpad          BEh                DS18B20 transmits up to 9                          2

Scratchpad  including the CRC byte.                                 data bytes to master.

Write       Writes data into scratchpad                             Master transmits 3 data bytes

Scratchpad  bytes 2, 3, and 4 (TH, TL,           4Eh                to DS18B20.                                        3

            and configuration

            registers).

Copy        Copies TH, TL, and                                      None

Scratchpad  configuration register data          48h                                                                   1

            from the scratchpad to

            EEPROM.

Recall E2   Recalls TH, TL, and                                     DS18B20 transmits recall

            configuration register data          B8h                status to master.

            from EEPROM to the

            scratchpad.

Read Power  Signals DS18B20 power                B4h                DS18B20 transmits supply

Supply      supply mode to the master.                              status to master.

Note 1:  For parasite-powered DS18B20s, the master must enable a strong pullup on the 1-Wire bus during temperature

         conversions and copies from the scratchpad to EEPROM. No other bus activity may take place during this time.

Note 2:  The master can interrupt the transmission of data at any time by issuing a reset.

Note 3:  All three bytes must be written before a reset is issued.

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Figure  11.  ROM         Commands        Flowchart

                         Initialization          MASTER TX

                         Sequence                RESET PULSE

                                                 DS18B20 TX

                                                 PRESENCE

                                                 PULSE

                                                 MASTER TX ROM

                                                 COMMAND

             33h         N               55h        N                      F0h          N  ECh               N     CCh       N

             READ ROM       MATCH ROM                                 SEARCH ROM           ALARM SEARCH            SKIP ROM

             COMMAND        COMMAND                                   COMMAND              COMMAND                 COMMAND

             Y                           Y                                      Y               Y                       Y

                            MASTER TX

                                   BIT 0

                                                                      DS18B20 TX BIT 0     DS18B20 TX BIT 0

                                                                      DS18B20 TX BIT 0     DS18B20 TX BIT 0

                                                                      MASTER TX BIT 0      MASTER TX BIT 0

             DS18B20 TX

        FAMILY CODE

             1 BYTE

                                   BIT 0            N           N                          DEVICE(S)            N

                                                                         BIT 0             WITH ALARM

                                   MATCH?                             MATCH?               FLAG SET?

             DS18B20 TX

        SERIAL NUMBER                         Y                       Y                         Y

             6 BYTES

                                                                      DS18B20 TX BIT 1

             DS18B20 TX     MASTER TX                                 DS18B20 TX BIT 1

             CRC BYTE              BIT 1

                                                                      MASTER TX BIT 1

                                                 N              N

                                         BIT 1                           BIT 1

                                   MATCH?                             MATCH?

                                         Y                                      Y

                                                                   DS18B20 TX BIT 63

                            MASTER TX                              DS18B20 TX BIT 63

                                   BIT 63                          MASTER TX BIT 63

                                                 N                 N

                                   BIT 63                                BIT 63

                                   MATCH?                             MATCH?

                                              Y                       Y

                                                                MASTER TX

                                                                FUNCTION

                                                                COMMAND

                                                              (FIGURE 12)

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Figure 12.  DS18B20 Function                  Commands               Flowchart

MASTER TX                        44h       N                                                              48h         N

FUNCTION                      CONVERT                                                                     COPY

                              TEMPERATURE                                                       SCRATCHPAD

COMMAND                          ?                                                                        ?

                                       Y                                                                        Y

                        N     PARASITE     Y                                                 N       PARASITE         Y

                                 POWER                                                                  POWER

                                 ?                                                                        ?

DS18B20 BEGINS                                                                                                           MASTER ENABLES

CONVERSION                                 MASTER ENABLES                                                             STRONG PULL-UP ON DQ

                                           STRONG PULLUP ON DQ

                                                                                                                      DATA COPIED FROM

                                           DS18B20 CONVERTS                                                           SCRATCHPAD TO EEPROM

   DEVICE                                     TEMPERATURE                           COPY IN     N

CONVERTING                 N                                                     PROGRESS

TEMPERATURE                                                                         ?

            ?                                                                                                         MASTER DISABLES

                                           MASTER DISABLES                       Y                                       STRONG PULLUP

         Y                                    STRONG PULLUP

                                                                                 MASTER                 MASTER

   MASTER                     MASTER                                                RX “0s”               RX “1s”

         RX “0s”              RX “1s”

                  B4h                         N  B8h                                            BEh                                      4Eh

N                 READ                           RECALL E2                          N           READ                     N               WRITE

            POWER SUPPLY                            ?                                        SCRATCHPAD                     SCRATCHPAD

                  ?                                                                             ?                                           ?

                     Y                                       Y                                       Y                                         Y

                                                                                                                            MASTER TX TH BYTE

N                             Y                                                        MASTER RX DATA BYTE                  TO SCRATCHPAD

               PARASITE                          MASTER BEGINS DATA                    FROM SCRATCHPAD

               POWERED                        RECALL FROM E2 PROM

                  ?

                                                                                                                            MASTER TX TL BYTE

                                                                                                                            TO SCRATCHPAD

MASTER                        MASTER                                                            MASTER             Y

RX “1s”                       RX “0s”                                                           TX RESET

                                                                                                ?                        MASTER TX CONFIG.        BYTE

                                                 DEVICE              N                               N                      TO SCRATCHPAD

                                                 BUSY RECALLING

                                                 DATA

                                                    ?

                                                 Y                                  N        HAVE 8 BYTES

                                                                                             BEEN READ

                                                                                                ?

                                                 MASTER                 MASTER                       Y

                                                 RX “0s”                RX “1s”

                                                                                    MASTER RX SCRATCHPAD

                                                                                             CRC BYTE

                                                 RETURN TO INITIALIZATION

                                                 SEQUENCE (FIGURE 11) FOR

                                                       NEXT TRANSACTION

                                                                     14 of 22
                                                                                           DS18B20

1-WIRE SIGNALING

The DS18B20 uses a strict 1-Wire communication protocol to ensure data integrity. Several signal types

are defined by this protocol: reset pulse, presence pulse, write 0, write 1, read 0, and read 1. The bus

master initiates all these signals, with the exception of the presence pulse.

INITIALIZATION PROCEDURE—RESET AND PRESENCE PULSES

All communication with the DS18B20 begins with an initialization sequence that consists of a reset pulse

from the master followed by a presence pulse from the DS18B20. This is illustrated in Figure 13. When

the DS18B20 sends the presence pulse in response to the reset, it is indicating to the master that it is on

the bus and ready to operate.

During the initialization sequence the bus master transmits (TX) the reset pulse by pulling the 1-Wire bus

low for a minimum of 480µs. The bus master then releases the bus and goes into receive mode (RX).

When the bus is released, the 5kΩ pullup resistor pulls the 1-Wire bus high. When the DS18B20 detects

this rising edge, it waits 15µs to 60µs and then transmits a presence pulse by pulling the 1-Wire bus low

for 60µs to 240µs.

Figure 13. Initialization Timing

                    MASTER TX RESET PULSE                               MASTER RX

                               480µs minimum                            480µs minimum

                                                                 DS18B20 TX
                                                                 presence pulse
                                 DS18B20                             60-240µs
                                 waits 15-60µs
VPU

1-WIRE BUS

GND

                                              LINE TYPE LEGEND

                                                Bus master pulling low

                                                DS18B20 pulling low

                                                Resistor pullup

READ/WRITE TIME SLOTS

The bus master writes data to the DS18B20 during write time slots and reads data from the DS18B20

during read time slots. One bit of data is transmitted over the 1-Wire bus per time slot.

WRITE TIME SLOTS

There are two types of write time slots: “Write 1” time slots and “Write 0” time slots. The bus master

uses a Write 1 time slot to write a logic 1 to the DS18B20 and a Write 0 time slot to write a logic 0 to the

DS18B20. All write time slots must be a minimum of 60µs in duration with a minimum of a 1µs recovery

time between individual write slots. Both types of write time slots are initiated by the master pulling the

1-Wire bus low (see Figure 14).

To generate a Write 1 time slot, after pulling the 1-Wire bus low, the bus master must release the 1-Wire

bus within 15µs. When the bus is released, the 5kΩ pullup resistor will pull the bus high. To generate a

Write 0 time slot, after pulling the 1-Wire bus low, the bus master must continue to hold the bus low for

the duration of the time slot (at least 60µs).

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The DS18B20 samples the 1-Wire bus during a window that lasts from 15µs to 60µs after the master

initiates the write time slot. If the bus is high during the sampling window, a 1 is written to the DS18B20.

If the line is low, a 0 is written to the DS18B20.

Figure 14. Read/Write Time Slot Timing Diagram

                 START                                                       START

                 OF SLOT                                                     OF SLOT

                                MASTER WRITE “0” SLOT                                       MASTER WRITE “1”       SLOT

                                                                                      1µs   ∞ < TREC <

                                      60µs < TX “0” < 120µs                                 > 1µs

VPU

1-WIRE   BUS

GND

                                            DS18B20   Samples                                            DS18B20   Samples

                                      MIN        TYP               MAX                         MIN            TYP             MAX

                          15µs             15µs              30µs                     15µs          15µs           30µs

                                MASTER READ “0” SLOT                                           MASTER READ “1” SLOT

VPU                                                                                   1µs   <  ∞ TREC <

1-WIRE BUS

GND

                                      Master samples               > 1 µs                          Master samples

         > 1µs

                          15µs                   45µs                                 15µs

                                LINE TYPE LEGEND

                                           Bus master pulling low                   DS18B20 pulling low

                                           Resistor pullup

READ TIME SLOTS

The DS18B20 can only transmit data to the master when the master issues read time slots. Therefore, the

master must generate read time slots immediately after issuing a Read Scratchpad [BEh] or Read Power

Supply [B4h] command, so that the DS18B20 can provide the requested data. In addition, the master can
generate read time slots after issuing Convert T [44h] or Recall E2 [B8h] commands to find out the status

of the operation as explained in the DS18B20 Function Commands section.

All read time slots must be a minimum of 60µs in duration with a minimum of a 1µs recovery time

between  slots.  A  read        time  slot  is   initiated   by    the  master      device     pulling   the  1-Wire     bus  low  for  a

minimum of 1µs and then releasing the bus (see Figure 14). After the master initiates the read time slot,

the DS18B20 will begin transmitting a 1 or 0 on bus. The DS18B20 transmits a 1 by leaving the bus high

and transmits a 0 by pulling the bus low. When transmitting a 0, the DS18B20 will release the bus by the

end of the time slot, and the bus will be pulled back to its high idle state by the pullup resister. Output

                                                                   16 of 22
                                                                                                       DS18B20

data from the DS18B20 is valid for 15µs after the falling edge that initiated the read time slot. Therefore,

the master must release the bus and then sample the bus state within 15µs from the start of the slot.

Figure 15 illustrates that the sum of TINIT, TRC, and TSAMPLE must be less than 15µs for a read time slot.

Figure 16 shows that system timing margin is maximized by keeping TINIT and TRC as short as possible

and by locating the master sample time during read time slots towards the end of the 15µs period.

Figure 15. Detailed Master Read 1 Timing

VPU

1-WIRE BUS                                                               VIH of Master

GND

                                 TINT > 1µs     TRC                      Master samples

                                                15µs

Figure 16.   Recommended         Master Read 1 Timing

VPU

1-WIRE       BUS                 VIH of Master

GND

                  TINT =  TRC =                                          Master samples

                  small   small

                                                15µs

                                             LINE TYPE LEGEND

                                                Bus master pulling  low

                                                Resistor pullup

RELATED APPLICATION NOTES

The following application notes can be applied to the DS18B20 and are available on our website at

www.maxim-ic.com.

Application Note 27: Understanding and Using Cyclic Redundancy Checks with Maxim iButton Products

Application Note 122: Using Dallas' 1-Wire ICs in 1-Cell Li-Ion Battery Packs with Low-Side N-Channel

Safety FETs Master

Application Note 126: 1-Wire Communication Through Software

Application Note 162: Interfacing the DS18x20/DS1822 1-Wire Temperature Sensor in a Microcontroller

Environment

Application Note 208: Curve Fitting the Error of a Bandgap-Based Digital Temperature Sensor

Application Note 2420: 1-Wire Communication with a Microchip PICmicro Microcontroller

Application Note 3754: Single-Wire Serial Bus Carries Isolated Power and Data

Sample 1-Wire subroutines that can be used in conjunction with Application Note 74: Reading and

Writing iButtons via Serial Interfaces can be downloaded from the Maxim website.

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DS18B20 OPERATION EXAMPLE 1

In this example there are multiple DS18B20s on the bus and they are using parasite power. The bus

master initiates a temperature conversion in a specific DS18B20 and then reads its scratchpad and

recalculates the CRC to verify the data.

MASTER MODE  DATA (LSB FIRST)                                         COMMENTS

Tx           Reset                        Master issues reset pulse.

Rx           Presence                     DS18B20s respond with presence pulse.

Tx           55h                          Master issues Match ROM command.

Tx           64-bit ROM code              Master sends DS18B20 ROM code.

Tx           44h                          Master issues Convert T command.

Tx           DQ line held high by         Master applies strong pullup to DQ for the duration of the

             strong pullup                conversion (tCONV).

Tx           Reset                        Master issues reset pulse.

Rx           Presence                     DS18B20s respond with presence pulse.

Tx           55h                          Master issues Match ROM command.

Tx           64-bit ROM code              Master sends DS18B20 ROM code.

Tx           BEh                          Master issues Read Scratchpad command.

                                          Master reads entire scratchpad including CRC. The master

                                          then recalculates the CRC of the first eight data bytes from the

Rx           9 data bytes                 scratchpad and compares the calculated CRC with the read

                                          CRC (byte 9). If they match, the master continues; if not, the

                                          read operation is repeated.

DS18B20 OPERATION EXAMPLE 2

In this example there is only one DS18B20 on the bus and it is using parasite power. The master writes to

the TH, TL, and configuration registers in the DS18B20 scratchpad and then reads the scratchpad and

recalculates the CRC to verify the data. The master then copies the scratchpad contents to EEPROM.

MASTER MODE  DATA (LSB FIRST)                                         COMMENTS

Tx           Reset                        Master issues reset pulse.

Rx           Presence                     DS18B20 responds with presence pulse.

Tx           CCh                          Master issues Skip ROM command.

Tx           4Eh                          Master issues Write Scratchpad command.

Tx           3 data bytes                 Master sends three data bytes to scratchpad (TH, TL, and config).

Tx           Reset                        Master issues reset pulse.

Rx           Presence                     DS18B20 responds with presence pulse.

Tx           CCh                          Master issues Skip ROM command.

Tx           BEh                          Master issues Read Scratchpad command.

                                          Master reads entire scratchpad including CRC. The master then

                                          recalculates the CRC of the first eight data bytes from the

Rx           9 data bytes                 scratchpad and compares the calculated CRC with the read CRC

                                          (byte 9). If they match, the master continues; if not, the read

                                          operation is repeated.

Tx           Reset                        Master issues reset pulse.

Rx           Presence                     DS18B20 responds with presence pulse.

Tx           CCh                          Master issues Skip ROM command.

Tx           48h                          Master issues Copy Scratchpad command.

Tx           DQ line held high by         Master applies strong pullup to DQ for at least 10ms while copy

             strong pullup                operation is in progress.

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ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Voltage Range on Any Pin Relative to Ground ..................................................................-0.5V to +6.0V

Operating Temperature Range .......................................................................................-55°C to +125°C

Storage Temperature Range...........................................................................................-55°C to +125°C

Solder Temperature .....................................................Refer to the IPC/JEDEC J-STD-020 Specification.

These are stress ratings only and functional operation of the device at these or any other conditions

above those indicated in the operation sections of this specification is not implied. Exposure to absolute

maximum rating conditions for extended periods of time may affect reliability.

DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                 (-55°C to  +125°C; VDD=3.0V               to 5.5V)

    PARAMETER     SYMBOL               CONDITIONS       MIN        TYP          MAX     UNITS           NOTES

Supply Voltage    VDD                  Local Power      +3.0                    +5.5    V                                            1

Pullup Supply     VPU                  Parasite Power   +3.0                    +5.5    V                                            1,2

Voltage                                Local Power      +3.0                      VDD

Thermometer       tERR                 -10°C to +85°C                           ±0.5    °C                                           3

Error                                  -55°C to +125°C                            ±2

Input Logic-Low   VIL                                   -0.3                    +0.8    V               1,4,5

                                       Local Power      +2.2             The lower of

Input Logic-High  VIH                                                             5.5   V                                            1, 6

                                       Parasite Power   +3.0                      or

                                                                         VDD + 0.3

Sink Current      IL                   VI/O = 0.4V            4.0                       mA                                           1

Standby Current   IDDS                                             750          1000    nA                                           7,8

Active Current    IDD                  VDD = 5V                    1              1.5   mA                                           9

DQ Input Current  IDQ                                              5                    µA                                           10

Drift                                                              ±0.2                 °C                                           11

NOTES:

1)  All voltages are referenced to ground.

2)  The Pullup Supply Voltage specification assumes that the pullup device is ideal, and therefore the

    high level of the pullup is equal to VPU. In order to meet the VIH spec of the DS18B20, the actual

    supply rail for the strong pullup transistor must include margin for the voltage drop across the

    transistor when it is turned on; thus: VPU_ACTUAL = VPU_IDEAL + VTRANSISTOR.

3)  See typical performance curve in Figure 17.

4)  Logic-low voltages are specified at a sink current of 4mA.

5)  To guarantee a presence pulse under low voltage parasite power conditions, VILMAX may have to be

    reduced to as low as 0.5V.

6)  Logic-high voltages are specified at a source current of 1mA.

7)  Standby current specified up to +70°C. Standby current typically is 3µA at +125°C.

8)  To minimize IDDS, DQ should be within the following ranges: GND ≤ DQ ≤ GND + 0.3V or

    VDD – 0.3V ≤ DQ ≤ VDD.

9)  Active current refers to supply current during active temperature conversions or EEPROM writes.

10) DQ line is high (“high-Z” state).

11) Drift data is based on a 1000-hour stress test at +125°C with VDD = 5.5V.

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AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS—NV MEMORY

                                                                                     (-55°C to +100°C; VDD = 3.0V to 5.5V)

      PARAMETER                                        SYMBOL      CONDITIONS                      MIN        TYP        MAX     UNITS

NV Write Cycle Time                                    tWR                                                    2          10      ms

EEPROM Writes                                          NEEWR       -55°C to +55°C                   50k                          writes

EEPROM Data Retention                                  tEEDR       -55°C to +55°C                    10                          years

AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                                        (-55°C to         +125°C; VDD       = 3.0V  to 5.5V)

      PARAMETER                                        SYMBOL      CONDITIONS                   MIN      TYP  MAX        UNITS   NOTES

                                                                   9-bit resolution                           93.75

Temperature Conversion                                 tCONV       10-bit resolution                          187.5          ms  1

Time                                                               11-bit resolution                              375

                                                                   12-bit resolution                              750

Time to Strong Pullup On                               tSPON       Start Convert T                                10         µs

                                                                   Command Issued

Time Slot                                              tSLOT                                    60                120        µs  1

Recovery Time                                          tREC                                     1                            µs  1

Write 0 Low Time                                       tLOW0                                    60                120        µs  1

Write 1 Low Time                                       tLOW1                                    1                 15         µs  1

Read Data Valid                                        tRDV                                                       15         µs  1

Reset Time High                                        tRSTH                                    480                          µs  1

Reset Time Low                                         tRSTL                                    480                          µs  1,2

Presence-Detect High                                   tPDHIGH                                  15                60         µs  1

Presence-Detect Low                                    tPDLOW                                   60                240        µs  1

Capacitance                                            CIN/OUT                                                    25         pF

NOTES:

1)  See the timing diagrams in Figure 18.

2)  Under parasite power, if tRSTL > 960µs, a power-on reset may occur.

Figure 17. Typical Performance Curve

                                                                   DS18B20  Typical  Error  Curve

                                              0.5

                      Thermometer Error (°C)  0.4                                           +3s Error

                                              0.3

                                              0.2

                                              0.1

                                              0

                                              -0.1  0  10          20       30              40         50     60         70

                                              -0.2

                                              -0.3     Mean Error

                                              -0.4                                                            -3s Error

                                              -0.5

                                                                       Temperature (°C)

                                                                       20 of 22
                                      DS18B20

Figure 18. Timing Diagrams

                            21 of 22
                                                                                                                    DS18B20

REVISION  HISTORY

REVISION                                    DESCRIPTION                                                             PAGES

DATE                                                                                                                CHANGED

          In the Absolute Maximum Ratings section, removed the reflow oven

030107    temperature value of +220°C. Reference to JEDEC specification for reflow                                  19

          remains.

          In the Operation—Alarm Signaling section, added “or equal to” in the                                      5

          desciption for a TH alarm condition

101207    In the Memory section, removed incorrect text describing memory.                                          7

          In the Configuration Register section, removed incorrect text describing                                  8

          configuration register.

          In the Ordering Information table, added TO-92 straight-lead packages and

042208    included a note that the TO-92 package in tape and reel can be ordered with                               2

          either formed or straight leads.

Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are implied.

Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time. The parametric values (min and max limits) shown in the Electrical

Characteristics table are guaranteed. Other parametric values quoted in this data sheet are provided for guidance.

Maxim Integrated     160 Rio Robles, San Jose, CA 95134 USA  1-408-601-1000                                                                                         22

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