单总线温度计DS18B20：原理与应用

"DS18B20数字温度计是一种由DALLAS公司生产的单总线器件，适用于构建简洁的测温系统。该设备具备独特的序列号，可以在一条通信线上挂载多个，无需额外元器件即可进行温度测量，工作范围在-55°C到+125°C之间，并且分辨率可调。DS18B20有三个引脚：GND（地）、DQ（数据输入/输出，开漏单总线接口）和VDD（可选电源引脚）。使用DS18B20时，需要通过软件模拟1-Wire协议，因为标准的AT89S51单片机不支持这种协议。通信协议包括初始化、读取和写入时序，每次传输由主机启动并遵循严格的时序规则。DS18B20的复位和读时序过程涉及到特定的高低电平持续时间。" 详细说明： DS18B20数字温度计是一款极具优势的温度测量解决方案，因其1-Wire特性，只需要一个端口就能实现通信，极大地简化了线路设计。每个DS18B20传感器都有唯一的序列号，便于区分和管理。在实际应用中，DS18B20可以自我供电，无需外部元件，这使得安装和部署变得极其便捷。温度测量范围宽泛，覆盖了大多数环境下的需求，且用户可以根据需要调整分辨率。 DS18B20的引脚包括GND，用于接地；DQ是数据输入/输出引脚，同时具备开漏单总线接口功能，还能为器件提供电源；VDD引脚则可在寄生电源模式下接地，提供额外的电源选项。 使用DS18B20时，由于单片机不支持1-Wire协议，需要通过软件编程来模拟协议时序。DS18B20的通信协议包括三个主要部分：初始化、读取和写入。主机启动写时序来发送命令，然后启动读时序接收数据。读时序又分为读0和读1两个步骤，其中读0和读1的时序差异在于单总线的释放时间，DS18B20在完成一次读时序后需要至少60us的时间。 复位时序是通信的起始，主机拉低单总线后必须在15秒内释放，以便DS18B20能够响应并传输数据。了解并精确控制这些时序对于成功通信至关重要。通过熟练掌握DS18B20的工作原理和协议，开发者可以有效地集成和利用这种数字温度计，构建高效且可靠的温度监测系统。