单片机温度计：DS18B20——低成本高精度1-Wire解决方案

DS18B20是一款专用于单线数字温度测量的高性能传感器，它隶属于美国DALLAS公司出品的1-Wire总线技术产品。1-Wire总线是一种简单且经济的通信方式，允许主机与单一或多个DS18B20器件通过一条线路进行双向数据交换，每个器件都有唯一的序列号，便于识别和集成。 DS18B20的主要特点包括： 1. 单线接口：只需一根I/O线与微控制器（MCU）连接，简化了硬件设计，节省了空间和成本。 2. 无需外围元件：DS18B20内置了温度转换和通信功能，降低了系统复杂度。 3. 供电灵活性：接口线可以为传感器供电，同时也支持外部5V电源，提高了便携性和实用性。 4. 宽广的温度范围：工作温度可达-55°C到+125°C，在特定范围内具有±0.5°C的高精度，适用于多种应用场景。 5. 温度读数位数：提供9至12位的温度读数，根据需求可以灵活调整精度，但9位分辨率的转换时间较短，仅93.75ms，而12位则需要750ms。 6. 用户可编程报警功能：允许设置温度上下限，断电后这些设置依然保留，增强了设备的自适应能力。 7. 报警搜索：内置命令能够检测哪个DS18B20超出了预设的温度范围，提高了故障诊断效率。 DS18B20的内部结构包含三个主要数字模块，这使得它能够高效地执行温度转换并与其他1-Wire设备通信。其引脚包括地（GND）、数据输入/输出（DQ，即单线接口，兼具供电功能）和电源电压输入（VDD），这些引脚的设计充分考虑了系统的易用性和功耗控制。 DS18B20凭借其独特的1-Wire总线技术和内置的温度转换功能，成为低成本、高性能的温度监控解决方案，广泛应用于各种需要精确温度测量的场合，如智能家居、工业自动化、环境监测等领域。其简洁的接口和自适应特性使其在单片机应用中表现出色。