AVR教程：DS18B20单总线温度传感器详解

AVR事无巨细系列十三，深入讲解了温度传感器DS18B20，包括其工作原理、特点和应用。 这篇文章是关于AVR单片机学习的一部分，聚焦于DS18B20这款著名的温度传感器。DS18B20是由DALLAS SEMICONDUCTOR（现MAXIM INTEGRATED）设计的，它采用了独特的单总线（1-Wire Bus）通信协议，这一协议允许在一根信号线上同时传输时钟和数据，极大地简化了硬件连接，降低了系统成本。 单总线协议适用于单主机多从机系统，其中主机通常是微控制器，从机则为DS18B20这样的单总线器件。根据系统需求，它可以构成单节点或多节点的温度监测网络。DS18B20的突出特点包括： 1. 高精度：DS18B20的温度测量精度可达±0.5°C，分辨率可程序设定为9至12位。 2. 强抗干扰能力：适用于各种恶劣环境的温度测量，如工业控制、设备监控和消费电子产品。 3. 宽电源电压：支持3V到5.5V的电压范围，使得在不同电源条件下都能稳定工作。 4. 用户自定义报警设置：内置非易失性温度报警触发器，允许用户设定温度报警阈值。 DS18B20的内部结构包含四个主要部分： 1. **64位光刻ROM**：存储了传感器的独特序列号，确保在同一线路上的多个DS18B20器件能被唯一识别。 2. **温度传感器**：负责实际的温度检测，提供精确的温度读数。 3. **非挥发性温度报警触发器TH和TL**：允许用户设置温度上限和下限报警，当温度超过设定值时触发报警。 4. **配置寄存器**：存储传感器的工作模式和其他配置参数。 在使用DS18B20时，需要理解其通信协议和操作步骤，包括初始化、读取温度值、设置分辨率以及管理报警设置。此外，DS18B20的单总线特性意味着在实际应用中，需要仔细处理信号线上的数据传输，确保正确解析每个设备的数据。 DS18B20是一款非常实用的温度传感器，尤其适合那些需要精确、经济且易于部署的温度测量解决方案的项目。对于AVR开发者来说，了解并掌握DS18B20的使用，可以增强其在嵌入式系统设计中的灵活性和实用性。