单总线数字温度计 DS18B20详解及使用方法

DS18B20数字温度计是一种由DALLAS公司生产的单总线型传感器，专为简化测温系统设计。其主要特点是仅需一个通信端口就能实现多设备连接，每个器件都有唯一的序列号，无需额外元器件就能进行温度测量，工作温度范围广泛，且提供多种分辨率供用户选择，还内置温度上下限报警功能。 该温度计的引脚设计包括GND地信号、数据输入/输出(DQ)和可选的电源引脚(VDD)，其中DQ引脚既是数据输入又是输出，可以作为寄生电源使用。使用DS18B20时，需要特别注意其遵循的1-Wire单总线协议，这是一种特殊的双向数据传输方式，不被标准的AT89S51单片机硬件直接支持，所以需要通过软件模拟协议的时序进行操作。 DS18B20的通信包括初始化时序、读时序和写时序三个阶段。初始化时序用于设置通信状态，读时序则是读取数据的过程，要求在单总线拉低15秒内释放，以等待数据返回，而写时序则是发送命令或数据到DS18B20。写入数据后，若需要接收响应，主机需要启动读时序。 复位时序是一个关键步骤，用于唤醒并配置温度计。读取数据时，有读0和读1两种时序，每种时序都需要精确的时间控制以确保数据的正确接收。写入数据则需要更复杂的时序控制，确保数据的稳定传输。 DS18B20数字温度计以其小巧、灵活和高效的特点，在许多电子项目中被广泛应用，如智能家居、工业自动化等领域，但其使用涉及的软件编程和协议理解对开发者来说是一项挑战。理解并掌握这些细节对于有效集成和应用这种单片机温度传感器至关重要。