DS18B20数字温度计的设计

【DS18B20数字温度计设计详解】 DS18B20是一款由DALLAS公司制造的1-Wire单总线温度传感器，适用于构建简单且高效的温度测量系统。这款传感器的最大特点是只需要一个端口就能实现通信，而且每个器件都有唯一的序列号，无需额外的元器件就能进行温度测量，其工作温度范围宽广，覆盖了-55℃到+125℃。 1. DS18B20产品特性： - 仅需一个端口进行通信。 - 每个DS18B20都有独特的序列号。 - 不需外部元件即可完成温度测量。 - 温度分辨率可选择9位至12位。 - 内置温度上限和下限报警设置。 2. 引脚介绍： DS18B20采用TO-92封装，包含3个引脚： - GND：接地信号。 - DQ：数据输入/输出引脚，开漏单总线接口，可用于寄生电源供电。 - VDD：可选VDD引脚，寄生电源工作时接地。 3. 使用方法： 由于DS18B20采用1-Wire协议，但AT89S51单片机不支持该协议，所以需要通过软件模拟1-Wire协议时序来与DS18B20交互。通信协议定义了初始化、读取和写入的时序。每次命令和数据传输都由主机启动写时序，若需要读取数据，写命令后需启动读时序。数据传输遵循低位在前的原则。 4. 通信时序： - 复位时序：主机拉低单总线后，15秒内释放，使DS18B20开始传输数据。完成一个读时序至少需要60us。 - 读时序：分为读0和读1，主机拉低单总线15秒内释放，DS18B20在60us内完成数据传输。 - 写时序：也分为写0和写1，写0时单总线至少拉低60us，确保DS18B20在15us到45us间采样到“0”电平；写1时，拉低后15us内释放单总线。 5. 实验任务： 利用一片DS18B20构建测温系统，要求精度达到0.1℃，测量范围-20℃到+100℃，结果用8位数码管显示。 6. 电路原理及硬件连接： - P0.0-P0.7连接到数码管的ABCDEFGL端子。 - P2.0-P2.7连接到数码管的S1S2S3S4S5S6S7S8端子。 - 将DS18B20插入四路单总线的任一插座，注意电源和地的正确连接。 - DQ端子连接到P3.7/RD端子。 7. C语言源程序： 提供的源代码包含了用于控制显示的数组以及相关的定义，但具体内容未给出。完整的程序应该包括初始化、读取DS18B20数据、处理温度数据并将其显示在数码管上的功能。 通过以上介绍，我们可以了解到DS18B20数字温度计的原理、使用方法和电路设计，这为设计和实现一个精确、简便的温度监测系统提供了基础。在实际项目中，还需要结合具体硬件平台和编程环境，编写完整的控制程序以实现所需功能。