DS18B20温度传感器原理与应用

"这篇内容是关于DS18B20温度传感器的学习笔记，主要针对AVR单片机的使用者，基于慧净HJ-2GAVR开发板进行讲解。DS18B20传感器具有实时温度测量功能，通常与单片机配合使用。文章提到了DS18B20的内部结构，包括64位ROM存储其唯一序列号，以及9字节的暂存器用于存储温度等信息。此外，还详细解释了如何解析DS18B20返回的温度数据，以及如何转换为十进制温度值。" DS18B20是一种常用的数字温度传感器，由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）生产。它集成了温度传感器、A/D转换器以及微处理器，能直接输出数字信号，简化了接口设计。在硬件连接上，DS18B20通常需要一个上拉电阻连接到单片机的数据线（DQ），并可以通过一根线（一线总线）与主机通信，减少了外部电路的复杂性。 DS18B20有三个引脚：VCC、DQ和GND（或VDD）。在HJ-2G开发板上，VCC可能通过外部供电，而DQ线需要一个上拉电阻以确保在空闲状态下保持高电平。传感器内部的64位ROM存储了其全球唯一的序列号，使得多个DS18B20可以在同一总线上区分。 传感器内部的9字节暂存器包含了温度数据和其他配置信息。其中，前两个字节存储转换后的温度值，具有16位的分辨率，对应0.0625°C的精度。温度数据的第15位至第11位是符号位，用于判断温度是正还是负。为了从传感器获取实际的温度值，需要合并高低字节，并乘以0.0625得到十进制温度。例如，如果字节0读取到0xD0，字节1读取到0x07，那么温度值计算公式为`((Temp2 << 8) | Temp1) * 0.0625` 或 `(Temp1 + Temp2 * 256) * 0.0625`。 DS18B20的其他暂存器字节可用于设置报警阈值、配置转换精度（9-12位）等，提供了一定的灵活性。学习DS18B20不仅涉及硬件连接，还包括理解其通信协议和数据解析，这对于使用单片机进行温度监测的项目至关重要。