DS18B20温度传感器：管脚、特性与应用解析

本文主要介绍了18B20温度传感器芯片的特性、内部结构、连接方式以及通信时序，该芯片适用于多种温度监测应用。 18B20芯片是一款由Maxim Integrated生产的数字温度传感器，它具有独特的单线接口，只需要一个端口引脚即可实现与微控制器的通讯，这使得在系统设计中可以简化硬件配置，节省了资源。此外，该芯片支持简单的多点分布式应用，意味着在一个系统中可以连接多个18B20传感器，形成一个网络，方便对不同位置的温度进行监测。 18B20芯片不需要额外的外部组件，可以通过数据线供电，这进一步降低了系统成本和复杂性。它的零待机功耗特性使其在节能方面表现优秀。温度测量范围广泛，-55℃到+125℃，分辨率可达0.5℃，对于需要精确温度测量的应用非常适用。同时，它提供9位数字量的温度读出，并且能在200毫秒内完成温度转换。 18B20芯片还具备用户可编程的非易失性温度报警设置，当温度超出预设范围时，能通过报警搜索命令自动识别并标记。这使得它非常适合应用于温度控制、工业系统、消费品、温度计以及其他需要实时温度监控的场合。 在内部结构方面，18B20包含温度感应元件、信号处理电路和存储器，能够完成温度测量、数据转换以及与主机的通信任务。 在连接方式上，18B20通常采用串联的方式，通过单线接口与微控制器连接。通信时序包括初始化、数据传输等步骤，其中初始化过程涉及主机发送复位脉冲，DS18B20检测到后响应存在脉冲，之后进行数据的读写操作。为了确保通信的准确，需要精确控制时序，例如在延时函数中，根据时钟频率调整延迟时间以满足480μs的复位脉冲和60-240μs的存在脉冲要求。 在实际应用中，为了与18B20芯片进行有效通信，开发者需要编写相应的驱动程序，其中包括复位、读写数据等功能。示例代码中的`ow_reset`函数就是用于执行复位操作的，通过设定DQ引脚的电平并在适当的时间间隔内延迟，以符合18B20的通信规范。 18B20是一款功能强大、易于集成的数字温度传感器，其独特的单线接口、宽温度范围和高精度使其在各种温度监测应用中具有广泛的应用前景。