使用DS18B20制作电子温度计

### 使用DS18B20制作电子温度计的知识点总结 #### 一、DS18B20概述 - **特点**： - **单总线接口**：仅需一条数据线即可与微处理器实现双向通信，简化了硬件设计。 - **广泛的温度测量范围**：-55℃至+125℃，在-10℃至+85℃范围内，精度可达±0.5℃。 - **无需外围元件**：内置温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL以及配置寄存器等。 - **支持多点组网**：多个DS18B20可通过单一数据线实现并联，便于构建多点温度测量系统。 - **灵活的供电方式**：可通过内部寄生电源供电或外接电源供电。 - **测量参数可配置**：测量分辨率可通过编程设定为9至12位。 - **负压特性**：即使电源极性接反也不会损坏器件，但无法正常工作。 - **掉电保护功能**：内置EEPROM可在系统掉电后保持分辨率及报警温度的设定值。 - **应用优势**：因其体积小、电压适应范围广、成本低等特点，适用于构建经济高效的测温系统。 #### 二、DS18B20的内部结构 - **组成部分**：DS18B20主要包括64位ROM、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH和TL以及配置寄存器等四个部分。 - **64位ROM**：存储着唯一的序列号（出厂前被光刻），可用于唯一标识每个DS18B20，支持单总线架构下的多点挂载。 - **温度传感器**：用于温度测量的核心组件。 - **温度报警触发器TH和TL**：非易失性存储器，分别用于设置高温报警阈值和低温报警阈值。 - **配置寄存器**：用于配置分辨率等参数。 - **管脚定义**： - **DQ**：数字信号输入/输出端，用于单总线通信。 - **VDD**：外接供电电源输入端，在寄生电源模式下应接地。 - **注意事项**：温度高于100℃时不可使用寄生电源，以避免数据传输误码率增加。 #### 三、DS18B20的工作原理 - **数据读取**： - **温度值输出格式**：温度值以16位带符号位扩展的二进制补码形式输出，正温度直接读取，负温度则需将补码转为原码后计算。 - **存储格式**：两个字节，高位在前，低位在后，最高位为符号位。 - **配置寄存器**： - **R1和R0**：用于设置分辨率，出厂默认为12位。 - **TM**：测试模式位，出厂设置为0，用于区分工作模式和测试模式。 - **高速暂存存储器**：由9个字节组成，温度转换后的结果存放在第0和第1个字节中，便于读取。 #### 四、DS18B20的应用案例 - **电子温度计制作**： - **硬件组件**：DS18B20、51系列单片机、1602液晶显示屏。 - **软件实现**：编写程序实现DS18B20的数据读取、处理以及通过1602液晶显示屏显示温度值等功能。 - **实际效果**：能够实时显示当前环境温度，精度高，操作简便。 DS18B20因其独特的单总线设计、高精度的温度测量能力、简单的外部连接以及强大的配置功能，成为构建各种温度监测系统的重要组件之一。结合51单片机和1602液晶显示屏，可以轻松实现一款功能完善且易于使用的电子温度计。