51单片机与DS18B20数字温度传感器的接口技术

"51单片机与DS18B20温度传感器的接口与应用" 51单片机是微控制器领域中非常经典的一款产品，它以其简单易用、性价比高等特点广泛应用于各类电子设备中。在温度测量系统中，DS18B20是一款非常受欢迎的数字温度传感器，它由美国DALLAS半导体公司（现已被MAXIM公司收购）设计，具有集成度高、精度高、接口简洁等特点。 DS18B20的最大特点是采用了独特的单总线（1-Wire）通信协议，这意味着只需要一个I/O引脚就能与51单片机进行数据交换，大大简化了硬件连接。这种协议使得传感器可以直接将测量到的温度以数字形式输出，减少了信号处理的复杂性。DS18B20的封装形式多样，包括TO-92、TO-89和SMD封装，适应不同应用场景的需求。 DS18B20内部集成了温度敏感元件、A/D转换器、存储器以及控制逻辑，其64位光刻ROM包含了一组唯一的序列号，作为传感器的身份标识，使得在一个总线上可以挂载多个DS18B20，通过读取序列号区分不同的传感器。这种设计极大地扩展了其在多点测温系统中的应用。 DS18B20的工作流程包括复位、写入命令、读取数据等步骤。复位过程是与DS18B20通信的首要步骤，通过特定的时序（高-低-高）来启动通信。在提供的代码示例中，`reset()`函数实现了这个功能，确保DS18B20检测到复位信号并进入响应状态。接下来，通过写0和写1的时序控制数据的传输，而读数据时序则涉及对数据线状态的精确控制，以获取DS18B20返回的温度值或其他信息。 为了实际应用，用户可以通过读取DS18B20的光刻ROM中的ID号，将其显示在LCD屏幕上，以便识别和管理。例如，`read_ROM_and_display()`函数可以实现这一功能，读取传感器的序列号并进行显示。这样，用户可以根据显示的ID来区分不同位置或环境的温度传感器。 DS18B20与51单片机的结合为温度监测提供了简单且高效的方法。用户可以轻松地构建一个分布式温度监控系统，通过单总线连接多个DS18B20，实现对不同区域的温度实时监控。这种组合在家庭自动化、工业生产、农业环境监控等领域有广泛应用，展示了51单片机和DS18B20的强大潜力。