AVR单片机学习笔记：DS18B20温度传感器详解

"DS18B20中文资料" DS18B20是一款常见的数字温度传感器，由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）生产。这款传感器以其独特的特性在各种温度测量应用中广泛使用，尤其适用于嵌入式系统。DS18B20的主要特点在于它采用了一线总线（1-Wire）通信协议，这意味着只需要一根数据线（DQ）就可以与微控制器进行双向通信，大大简化了硬件设计。 14.1 概念 DS18B20的1-Wire通信协议使得它可以与单片机进行高效的数据交换，尽管通信速度相对较慢，但其独特的地址分配机制使得多个DS18B20可以在同一总线上并存，无需额外的地址引脚。每个DS18B20都有一个唯一的64位ROM，这使得在系统中识别和区分不同传感器变得简单。 14.2 DS18B20介绍 DS18B20具有三个引脚：VCC、DQ和GND。在HJ-2G AVR开发板上，DS18B20的电源可以通过外部供电，而DQ引脚则需要连接一个上拉电阻，确保在没有数据传输时，总线保持高电平。传感器内部包含一个64位ROM用于存储其唯一ID，以及9字节的暂存器用于存储温度数据和其他配置信息。 14.2.1 温度存储 DS18B20的9字节暂存器中，字节0和1存储的是经过转换的温度值，以16位二进制补码形式表示，分辨率为0.0625摄氏度。BIT15到BIT11是符号位，用于判断温度是正还是负。字节2和3可设定温度报警阈值，字节4控制转换精度，可以选择9、10、11或12位。字节5至8通常用于内部使用，用户无需直接操作。 14.3 温度转换及读取 要获取DS18B20的温度值，需要读取字节0和字节1，并进行适当处理。例如，如果从字节0读到0xD0，字节1读到0x07，那么可以通过以下方式计算温度： ```cpp unsigned int Temp1, Temp2, Temperature; Temp1 = 0xD0; // 低八位 Temp2 = 0x07; // 高八位 Temperature = ((Temp2 << 8) | Temp1) * 0.0625; ``` 或者 ```cpp Temperature = (Temp1 + Temp2 * 256) * 0.0625; ``` 这样得到的Temperature就是温度值，单位为摄氏度。 DS18B20还支持程序配置，允许用户根据需求调整温度报警阈值和转换精度。通过1-Wire协议，可以实现对DS18B20的编程和数据读取，使其成为AVR单片机或其他微控制器的理想温度测量组件。在学习和使用过程中，理解其内部结构、通信协议以及数据处理方法至关重要。