DS18B20温度传感器与串口通信详解
DS18B20是美国DALLAS公司生产的单总线数字式传感器，能够将温度物理量转化为数字信号，而且每个器件具有唯一的序号，因此能够实现多点测量。它的测量范围为-55°C~+125°C，其中在-10°C~+85°C的范围内的测量精度可以达到±0.5°C。
DS18B20的特点
* 能够将温度物理量转化为数字信号
* 每个器件具有唯一的序号，因此能够实现多点测量
* 测量范围为-55°C~+125°C
* 在-10°C~+85°C的范围内的测量精度可以达到±0.5°C
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理是通过将温度物理量转化为数字信号来实现温度测量的。它只有三个引脚，GND、DQ、VDD，可以直接由数据线本身寄生供电，也可以采用外部供电，使用起来很方便。
DS18B20的初始化过程
DS18B20的初始化过程是通过发送一复位脉冲（最短为480us的低电平信号），接着释放总线并进入接收状态，DS18B20在检测到总线的上升沿之后，等待15~60us，接着若初始化成功，DS18B20会发出存在脉冲（低电平，持续60~240us）。
DS18B20的串口通信
DS18B20可以通过串口通信与上位机进行通信。采集到的温度以16进制分别以高8位和低8位的形式通过RS232串口发送到上位机，后续的处理就交由上位机编程控制了。
DS18B20的使用注意事项
* DS18B20的DQ口需要接一个上拉电阻，这是因为一般的IO引脚驱动能力是20mA以内，而上拉电阻的意义就是为了增加驱动能力。
* 由于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。
Keil C51的程序代码
以下是Keil C51的程序代码，用于实现DS18B20的温度测量和串口通信：
```c
#include <intrins.h>
// 定义DS18B20端口DQ
sbit DQ=P3^3;
// 初始化DS18B20
uchar Init_DS18B20(void) {
DQ=1; // DQ复位
Delay(8); // 稍做延时
DQ=0; // 单片机将DQ拉低
Delay(90); // 精确延时 大于 480us
DQ=1; // 拉高总线
Delay(8);
presence=DQ; // 如果=0则初始化成功 =1则初始化失败
Delay(100);
DQ=1;
return(presence); // 返回信号，0=presence,1= no presence
}
// 读一个字节
uchar ReadOneChar(void) {
uchar i;
uchar value=0;
for(i=8;i>0;i--) {
DQ=1;
_nop_();_nop_();
value>>=1;
DQ=0;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
DQ=1;
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
if(DQ) value|=0x80;
Delay(6); //66 us
}
DQ=1;
return(value);
}
// 写一个字节
void WriteOneChar(unsigned char dat) {
unsigned char i=0;
for(i=8;i>0;i--) {
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
Delay(5);
DQ=1;
dat>>=1;
}
}
```
DS18B20是一种功能强大且易于使用的温度传感器，通过串口通信可以与上位机进行通信，用于实现多点测温等应用。
