引言
DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚TO－92小体积封装形式;温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。
2DS18B20的内部结构
DS18B20内部结构如图1所示,主要由4部分组成：64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如图2所示,DQ为数字信号输入／输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地,见图4）。
ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码,每个DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排的循环冗余校验码（CRC=X8＋X5＋X4＋1）。ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
图1DS18B20的内部结构
图2DS18B20的管脚排列
（a）初始化时序
（b）写时序
（c）读时序
图3DS18B20的工作时序图
DS18B20中的温度传感器完成对温度的测量,用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。例如＋125℃的数字输出为07D0H,＋25.0625℃的数字输出为0191H,－25.0625℃的数字输出为FF6FH,－55℃的数字输出为FC90H。
23
22
21
20
2－1
2－2
2－3
2－4
温度值低字节
MSBLSB
S
S
S
S
S
22
25
24
温度值高字节
高低温报警触发器TH和TL、配置寄存器均由一个字节的EEPROM组成,使用一个存储器功能命令可对TH、TL或配置寄存器写入。其中配置寄存器的格式如下：
0
R1
R0
1
1
1
1
1
MSBLSB
R1、R0决定温度转换的精度位数：R1R0=“00”,9位精度,最大转换时间为93.75ms;R1R0=“01”,10位精度,最大转换时间为187.5ms;R1R0=“10”,11位精度,最大转换时间为375ms;R1R0=“11”,12位精度,最大转换时间为750ms;未编程时默认为12位精度。
高速暂存器是一个9字节的存储器。开始两个字节包含被测温度的数字量信息;第3、4、5字节分别是TH、TL、配置寄存器的临时拷贝,每一次上电复位时被刷新;第6、7、8字节未用,表现为全逻辑1;第9字节读出的是前面所有8个字节的CRC码,可用来保证通信正确。
3DS18B20的工作时序
DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输。其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序,如图3（a）（b）（c）所示。
4DS18B20与单片机的典型接口设计
图4以MCS－51系列单片机为例,画出了DS18B20与微处理器的典型连接。图4（a）中DS18B20采用寄生电源方式,其VDD和GND端均接地,图4（b）中DS18B20采用外接电源方式,其VDD端用3V～5.5V电源供电。
假设单片机系统所用的晶振频率为12MHz,根据DS18B20的初始化时序、写时序和读时序,分别编写了3个子程序：INIT为初始化子程序,WRITE为写（命令或数据）子程序,READ为读数据子程序,所有的数据读写均由最低位开始。
DATEQUP1.0
……
INIT:CLREA
INI10:SETBDAT
MOVR2,＃200
