DS18B20数字温度计的单片机应用与协议详解

DS18B20数字温度计是一种由DALLAS公司推出的1-Wire单总线型温度传感器，其在电子设计中因其灵活性和便捷性而受到广泛应用。这种温度计具有以下特点： 1. 单接口通信：DS18B20只需要一个I/O端口就能进行通信，大大简化了电路设计，能够在单根数据线上挂接多个温度计。 2. 唯一序列号：每个DS18B20器件都拥有独特的序列号，这使得设备识别和管理变得容易。 3. 无外部元件：在实际应用中，无需额外的元件就能实现温度测量，提高了系统的集成度。 4. 宽温范围：它的工作温度范围覆盖-55°C至+125°C，适应各种环境。 5. 高精度选择：用户可以根据需求选择9-12位的数字分辨率，提供了不同的精度等级。 6. 内置报警功能：内置温度上下限设置，能够自动触发报警，有助于保护系统安全。 DS18B20的引脚包括GND（地）、DQ（数据输入/输出，具备开漏特性，可兼作电源）、VDD（可选电源输入）。为了与不支持1-Wire协议的AT89S51单片机通信，需要通过软件模拟单总线协议的时序，包括初始化、读取和写入三个阶段。数据传输遵循严格的时序规则，确保数据的正确性和完整性。 复位时序和读取时序是操作过程中至关重要的部分，复位时序通常涉及拉低单总线线并在15秒后释放，而读取时序则分为读0和读1两种模式，分别对应不同的数据状态。通过理解和掌握这些时序，设计师可以有效地控制和读取DS18B20提供的温度信息。 DS18B20数字温度计的使用涉及到单总线通信协议、引脚功能理解、以及特定的时序控制，这对于进行相关的电子设计和嵌入式系统开发至关重要。通过合理的编程和硬件连接，可以将其集成到各种应用场景中，如智能家居、工业自动化和物联网设备中。