传感技术中的基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统方案

摘要：设计了一种基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统，给出了DS18B20传感器特性和控制命令及时序，在Proteus环境下进行了测温系统硬件设计，同时采用。Keil软件完成了系统主程序、DS18B20驱动程序的设计；最后进行了系统Proteus仿真，提高了系统开发效率，并获得了良好的仿真实验结果。 　　关键词：温度传感器；DS18B20;控制命令；驱动程序；Proteus仿真 　　0 引言 　　温度是基本物理量之一，是工农业生产和日常生活中经常需要测试的重要参数，温度测量亦是应用频率最高的技术之一，在粮食仓库存储、环境监测、过程温度监测、中央空调监测、医学体温检测等领域有着 【传感技术中的基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统方案】 本文探讨了一种基于单总线数字温度传感器DS18B20构建的测温系统设计。DS18B20是由美国DALLAS半导体公司生产的智能型数字温度传感器，其特点是通过单总线与处理器进行数据交换，简化了传统温度检测系统中的模拟信号处理步骤，降低了系统复杂度。该传感器具备宽工作电压范围（3.0~5.5V）和广泛的测温范围（-55~125℃），可以根据需要调整分辨率，最高可达12位，提供了灵活的精度选择。 DS18B20的单总线访问协议包括四个步骤：复位初始化、写ROM操作、写RAM操作以及数据传输。复位初始化过程中，主机发送480~960μs的低电平脉冲，随后从设备回应存在脉冲。主机接着可以发送ROM或RAM操作命令，如读ROM、匹配ROM、跳过ROM等，以及启动温度转换、读写暂存器等命令。数据传输则通过单总线的时间片机制完成，每个时间片对应一位数据的读写。 测温系统硬件设计中，采用AT89C51单片机作为核心处理器，DS18B20连接至单总线，系统还包括温度采集电路、数码管显示驱动电路和LED报警电路。DS18B20的电源线独立，增强了系统的抗干扰能力。 软件设计方面，系统分为应用层和底层。应用层负责初始化、温度值的解析与显示以及异常报警功能。底层则专注于与DS18B20的通信，包括发送控制命令、读取温度数据以及数据的预处理。 为了提高开发效率和验证系统功能，设计者利用Proteus进行硬件仿真，并使用Keil软件编写主程序及DS18B20驱动程序。通过仿真，系统能够有效地验证设计的正确性，减少了实际硬件调试的工作量，从而加快了系统开发进程。 在实际应用中，这样的测温系统广泛应用于粮食仓库、环境监测、工业过程控制、空调系统监控以及医疗体温检测等多个领域，因其准确、便捷的特性，成为温度测量的一种重要技术手段。