单总线温度计DS18B20：原理、引脚与应用

"DS18B20数字温度计是一种由DALLAS公司生产的单总线器件，具有线路简单、体积小、易于构建多设备测温系统的特性。它可以在一根通信线上连接多个传感器，并且每个传感器都有唯一的序列号，无需额外元件即可进行温度测量。温度测量范围在-55℃到+125℃之间，用户可选择9位至12位的分辨率。此外，DS18B20还内置了温度上下限告警设置。DS18B20有三个引脚：GND为地，DQ为数据输入/输出的开漏单总线接口，VDD是可选电源引脚，工作在寄生电源模式时需接地。使用DS18B20时，由于单片机如AT89S51不支持单总线协议，需要通过软件模拟协议时序来与芯片交互。DS18B20的通信协议包括初始化时序、读时序和写时序，确保数据传输的正确性。" 在DS18B20的使用中，首先需要了解其基本知识。DS18B20只需要一个端口即可进行通信，每个器件都有唯一的序列号，这意味着在系统中可以区分不同的传感器。它不需要外部元件辅助，可以直接测量温度，并且允许用户自定义分辨率，这提供了灵活的测量精度选择。温度范围广泛，适合多种环境下的应用。 DS18B20的引脚设计包括3个引脚，分别是GND、DQ和VDD。GND是接地引脚，DQ是数据输入/输出引脚，同时也是单总线接口，如果在寄生电源模式下工作，这个引脚还可以提供电源。VDD引脚则在寄生电源模式下接地，否则可以作为外部电源输入。 在实际操作中，由于DS18B20采用1-Wire协议，而标准的单片机并不支持这种协议，所以需要通过软件编程来模拟相应的时序，以实现与DS18B20的通信。这些时序包括初始化、读取和写入数据的特定步骤，确保数据在单总线上的正确传输。在与DS18B20交互时，主机扮演主设备的角色，而传感器作为从设备响应命令。 DS18B20数字温度计是一个高效、灵活的温度测量解决方案，适用于各种环境监测和控制系统，特别是那些需要多点温度测量但空间有限的应用场景。通过掌握其工作原理和使用方法，开发者能够轻松地集成DS18B20到自己的项目中，实现精确的温度监控。