DS18B20介绍、程序流程图和程序源代码

### DS18B20 数字温度传感器详解 #### 一、DS18B20 简介 DS18B20 是一款由 DALLAS 半导体公司生产的单线数字温度传感器，这款传感器是业界首款支持“一线总线”（1-Wire）接口的温度传感器。其独特的设计使得用户能够方便地搭建温度监测网络，并且具有极高的灵活性和性价比。 #### 二、DS18B20 的特性与优势 ##### 1. **一线总线接口** DS18B20 支持一线总线接口，这意味着可以通过单一的数据线进行通信，无需复杂的布线，极大地简化了安装和维护的过程。 ##### 2. **广泛的温度测量范围** DS18B20 可以在 -55°C 至 +125°C 的范围内进行精确的温度测量。在 -10°C 至 +85°C 的范围内，精度可以达到 ±0.5°C，非常适用于多种工业和消费电子产品的温度监测场景。 ##### 3. **高精度和可编程分辨率** 用户可以根据需要设置 DS18B20 的分辨率，最高可达 12 位（精度 ±0.5°C），最低为 9 位。这种可编程性使得 DS18B20 能够适应不同的应用需求。 ##### 4. **内置 EEPROM 存储** DS18B20 内置了 EEPROM 存储器，用于存储用户的设置参数，例如报警温度阈值和分辨率设置，这些设置即使在断电后仍然保持不变。 ##### 5. **64 位 ROM 地址** 每个 DS18B20 都有一个唯一的 64 位 ROM 地址，确保在网络中每个传感器都可以被唯一识别。 #### 三、DS18B20 内部结构 DS18B20 的内部结构主要包括： - **64 位光刻 ROM**：存储每个传感器的唯一地址。 - **温度传感器**：负责温度的检测。 - **温度报警触发器 TH 和 TL**：用于设置温度的上下限报警值。 - **高速暂存器**：用于临时存储温度测量结果和其他数据。 #### 四、DS18B20 数据处理 DS18B20 的温度数据以 12 位二进制形式存储，其中最高位表示符号位，其余位表示数值。对于正温度，只需将数值乘以 0.0625 得到实际温度；对于负温度，则需要先对数值取反加 1 后再乘以 0.0625 来获得实际温度。 #### 五、DS18B20 控制方法 DS18B20 的控制方法包括初始化、ROM 操作命令和存储器操作命令。其中，初始化是对 DS18B20 进行通信的前提；ROM 操作命令用于识别网络中的传感器；存储器操作命令则用于执行温度测量等具体功能。 #### 六、DS18B20 与单片机的连接 DS18B20 与单片机的连接方式有两种： 1. **外部供电**：VCC 接外部电源，GND 接地，I/O 与单片机 I/O 线相连。 2. **寄生电源供电**：UDD 接地，GND 接地，I/O 与单片机 I/O 线相连。无论哪种方式，I/O 口线都需要接一个大约 5kΩ 的上拉电阻。 #### 七、DS18B20 的 C51 程序示例 下面给出一个简化的 C51 程序示例，用于演示如何与 DS18B20 进行基本的交互。 ```c #include <AT89X52.H> #include <INTRINS.H> // 定义显示相关的代码 unsigned char code_display_bit[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f}; unsigned char code_display_code[] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71, 0x00, 0x40}; unsigned char dot_code[32] = {0, 3, 6, 9, 12, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 38, 41, 44, 48, 50, 53, 56, 59, 63, 66, 69, 72, 75, 78, 81, 84, 88, 91, 94, 97}; // 以下为 DS18B20 的相关操作函数和主程序逻辑 ``` ### 总结 DS18B20 是一款功能强大、使用灵活的数字温度传感器，它的一线总线接口使其成为构建复杂温度监测网络的理想选择。通过简单的编程，可以轻松实现温度监测和报警等功能，非常适合应用于各种环境和过程控制系统中。