DS18B20单片机温度传感器课程设计详解

"这篇文档是关于使用DS18B20进行单片机课程设计的说明书，主要介绍了这款数字化温度传感器的功能特性和应用方法。DS18B20由Dallas半导体公司制造，是全球首款支持一线总线接口的温度传感器，因其独特的通信方式和灵活的网络构建能力而在测温系统中广泛应用。" 1. DS18B20特性详解 - 电压适应性强，可在3.0～5.5V范围内工作，且在寄生电源模式下能由数据线供电。 - 采用单线接口，只需一条线路即可实现与微处理器的双向通信。 - 支持多点组网，多个DS18B20可并联在同一根线上，实现分布式测温。 - 集成化程度高，无需额外外围元件，封装类似三极管，便于安装。 - 温度测量范围广泛，覆盖-55℃至+125℃，在特定范围内精度可达±0.5℃。 - 可编程分辨率，最高可达12位，最小分辨温度可至0.0625℃，提高测量精确性。 - 转换速度快，9位分辨率下最短93.75ms，12位分辨率下最短750ms完成温度到数字的转换。 - 内置CRC校验，增强数据传输的可靠性，抗干扰能力强。 - 具有负压特性，电源反接不会立即损坏，但无法正常工作。 2. 引脚定义 - DQ: 作为数字信号的输入/输出端。 - GND: 电源地线。 - VDD: 外部供电输入端，寄生电源方式时接地。 3. 温度值计算 - 温度转换后的数值存储在两个8比特的RAM中，前5位为符号位，根据符号位确定正负温度并进行相应的计算。 - 对于正温度，直接将测量值乘以0.0625即可。 - 对于负温度，需先对测量值取反加1，然后乘以0.0625。 4. 温度转换流程 - 主机（单片机）通过复位操作开始与DS18B20的交互。 - 发送读写指令启动温度转换。 - 等待转换完成，读取转换后的数字值，根据上述计算方法转换为实际温度。 本课程设计说明书详细阐述了DS18B20的原理和使用方法，对理解单片机如何与这种传感器通信以及如何处理温度数据提供了清晰的指导。通过这样的设计，学生可以学习到一线总线通信协议的应用、传感器数据处理以及嵌入式系统中的温度测量技术。