DS18B20：一线式数字温度传感器的原理与应用

"DS18B20是一种一线式数字温度传感器，它提供了9至12位的可编程温度读数，适用于各种环境和设备的温度监控。这种传感器通过1线接口与微处理器通信，允许在单条线上连接多个传感器，每个传感器都有独特的序列号，便于多点温度测量。DS18B20能在-55℃至+125℃的温度范围内工作，精度可达0.5℃，并且具有温度告警功能。" DS18B20是一款由 Dallas Semiconductor（现 Maxim Integrated）制造的一线式数字温度传感器。这个传感器的最大特点是它只需要一条数据线（DQ）就能实现与微控制器的通信，极大地简化了硬件设计。此外，DS18B20可以在数据线上获取能量，无需额外的电源，这被称为“寄生电源”模式，使得它能方便地安装在远程或者难以接入电源的位置。 该传感器的测量范围宽泛，覆盖了从-55℃到+125℃的温度区间，分辨率可编程设置，最高可达12位，最小增量为0.0625℃（相当于华氏度的0.112°F）。这使得它适合用于各种精确温度测量的应用，例如空调系统的环境控制、建筑物内的设备温度检测、工业过程的监控等。 DS18B20内部集成了164位的ROM，其中包含了每个传感器的独特序列号，这使得在同一总线上可以挂载多个DS18B20，而不会发生地址冲突。此外，它还包含了非易失性的温度告警触发器（TH和TL），用户可以设定温度阈值，当温度超出预设范围时，传感器会触发告警，非常适合于恒温控制和其他自动控制系统。 引脚配置方面，DS18B20主要有3个引脚：GND（接地）、DQ（数据输入/输出，采用漏极开路，支持寄生电源模式）和VDD（可选电源引脚，当不使用寄生电源模式时，可以外接5V电源）。在低电平期间，DS18B20会切断电源，然后在数据线变为高电平时，通过寄生电容重新供电。 DS18B20以其独特的单线通信方式、广泛的温度测量范围和灵活的电源管理，成为了广泛应用的温度传感器。通过与微控制器的简单接口，它能轻松集成到各种系统中，实现精准的温度测量和控制。