DS18B20温度检测
使用DS18B20温度传感器测温
第11章使用DS18B20温度传感器测温11.1 概述现实生产生活中，小到测量体温的温度计，大到航天飞机的温控系统，处处都离不开温度测量。
工业生产中的三大指标（流量、压力、温度）之一就是温度，温度测量可以说是无处不在，遍布了我们生活生产的方方面面。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司生产的数字化温度传感器，它与以往模拟量温度传感器不同，数字化是其一大特点，它能将被测环境温度直接转化为数字量，并以串行数据流的形式传输给单片机等微处理器去处理。
DS18B20温度传感器的另一个主要特点是它是单总线的，即它与单片机等微处理器连接时，只需占用一个I/O管脚，并且不再需要其它任何外部元器件，这大大简化了它与但单片机之间的接口电路。
11.2 DS18B20温度传感器介绍目前，使用最普遍的DS18B20温度传感器是三脚TO-92直插式封装这一种，这种封装的DS18B20实物如图11-1所示。
可以看到它体积很小，只有三只管脚，外形与一般的三极管极其相似。
图11-2是其三脚TO-92直插式封装图，表11-1列出了DS18B20各个引脚的定义。
如图11-1 如图11-2表11-1 DS18B20引脚定义。
1、DS18B20温度传感器特性简介◆独特的单总线（一条线）接口，与微处理器通信只需一个I/O管脚，且硬件连接无需其它外部元件；◆测量结果直接输出数字量，可直接与微处理器通信；◆供电电压范围3.0V~5.5V；在寄生电源方式下可有数据线供电；◆测温范围-55℃~+125℃；在-10℃~+85℃范围内，测量精度可达±0.5℃；◆可编程的9~12位测温分辨率，对应的可分辨温度值分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃；12位分辨率时的温度测量转换最长时间（上限）只有750ms；◆每一片DS18B20都有自己独一无二的芯片号码；多片DS18B20可以并联在一条数据总线上实现不同地点的多点组网；◆应用范围包括温度调控，工业现场测温，消费类产品，温度计及热敏系统等。
DS18B20温度检测
目录1引言 (1)2系统描述 (2)2.1系统功能 (2)2.2系统设计指标 (2)3系统的主要元件 (3)3.1单片机 (3)3.2温度传感元件 (4)3.3LCD显示屏 (6)4硬件电路 (7)4.1系统整体原理图 (7)4.2单片机晶振电路 (7)4.3温度传感器连接电路 (8)4.4LCD电路 (9)4.5报警和外部中断电路 (10)5结论 (11)温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测，可以简化硬件电路，也可以实现单线的多点分布式温度监测，而不会浪费单片机接口，提供了单片机接口的利用率。
同时提高了系统能够的抗干扰性，使系统更灵活、方便。
本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。
也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。
关键词： DS18B20，单总线，温度，单片机1引言在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。
单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。
其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉，尤其是热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中的温度进行测量，并经常会对其进行控制。
传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。
近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
DS18B20的工作原理
DS18B20的工作原理DS18B20是一种数字温度传感器，广泛应用于各种温度测量场合。
它采用一线通信协议，具有高精度和可编程分辨率等优点。
本文将介绍DS18B20的工作原理，以帮助读者更好地理解这种传感器的工作机制。
一、DS18B20的基本结构1.1 DS18B20传感器由温度传感器、存储器和控制逻辑电路组成。
1.2 温度传感器采用数字式温度传感器，具有高精度和快速响应特性。
1.3 存储器用于存储传感器的唯一标识号和温度数据。
二、DS18B20的工作原理2.1 DS18B20采用单总线通信协议，通过一根数据线进行数据传输。
2.2 传感器通过内部ADC将模拟温度信号转换为数字信号，并存储在存储器中。
2.3 控制逻辑电路通过单总线协议与主控器通信，读取存储器中的温度数据并传输给主控器。
三、DS18B20的精度和分辨率3.1 DS18B20具有高精度，温度测量精度可达±0.5°C。
3.2 传感器的分辨率可通过配置寄存器进行设置，可选9位、10位、11位或12位分辨率。
3.3 高分辨率能够提供更精确的温度测量结果，但会增加传输数据的长度和时间。
四、DS18B20的应用领域4.1 DS18B20广泛应用于温度监测系统、气象站、温室控制等领域。
4.2 由于其数字化输出和高精度特性，DS18B20在工业自动化和实验室测量中也得到广泛应用。
4.3 DS18B20传感器的小尺寸和低功耗使其适用于需要长期监测温度的场合。
五、DS18B20的优势和劣势5.1 DS18B20具有高精度、数字输出和可编程分辨率等优点。
5.2 传感器的单总线通信协议简化了系统设计和布线。
5.3 传感器的劣势是在极端条件下可能会受到干扰，影响温度测量的准确性。
综上所述，DS18B20是一种功能强大的数字温度传感器，具有高精度和可编程分辨率等优点。
通过深入了解其工作原理和特性，可以更好地应用于各种温度测量场合，为工程和科研提供可靠的温度数据支持。
单总线温度传感器DS18B20简介
单总线温度传感器DS18B20简介DS18B20是DALLAS公司生产的单总线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、搞干扰能力强、易配处理器等优点，特别适用于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号（提供9位二进制数字）给单片机处理，且在同一总线上可以挂接多个传感器芯片。
它具有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多个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。
DS18B20外形及引脚说明外形及引脚如图2所示：图2 管脚排列图在TO-92和SO-8的封装中引脚有所不同，具体差别请查阅PDF手册，在TO-92封装中引脚分配如下：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚DS18B20工作过程及时序DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。
高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。
初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增加1℃，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0时便停止。
初始时，计数器1预置的是与-55℃相对应的一个预置值。
以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。
为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。
计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增加1℃计数器所需要的计数个数。
ds18b20的多点测量利弊分析
这种并行操作的最大好处就是节省时间，其查询多个DS18B20 器件操作所消耗的时间与查询单个DS18B20 器件操作所消耗的时间是一样的，从而达到了快速多点测温的目的，能够满足对实时性要求较高的温度测量系统的设计需求。同时，由于这种操作方法并不涉及DS18B20 的序列号问题，因而省掉了烦琐的读取与匹配序列号的操作过程，程序的设计、编写、调试也变得较为简单些，有利于缩短产品的研制开发周期，使得利用DS18B20 进行多点测温的操作变得更方便、容易。
摘要：多点测温广泛应用于工业自动化控制、农业生产温度测量等领域。8B20 多点测温的二种方法进行了分析与探讨。
1． 前言
多点测温在粮食仓库存储的温度监控，禽蛋孵化箱自动温度控制，机柜仪器设备的温度监控，电力、电讯设备的过热故障预知检测，交通工具温度监视，医疗与保健诊断的温度测试，以及智能家居的室温自动调节等领域有着广泛的应用。
4． DS18B20 的多点测温应用
根据DS18B20 的电气特性，我们可以采取以下二种方法使用DS18B20 进行多点测温。
（1）单端口单总线的多点测温法。典型的应用如图2 所示，所有的DS18B20 相互并联后其数据线连接到微处理器的某个I/O 端口线上，其显著的特点是只占用微处理器的一个端口。因为每个DS18B20 内部均有一个唯一的64 位序列号，在系统安装及工作之前先将主机与DS18B20 逐个挂接，分别读出其序列号并存储在主机的EEPROM 中，微处理器根据序列号就可以对同一条总线上的多支DS18B20 进行识别与控制，分别读取它们的温度。
传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，但利用热敏电阻测量温度精度较低、可靠较差，且必须经过A/D 转换等接口电路转换成数字信号后才能送给微处理器进行处理，这样就使得测温装置的电路结构较复杂，降低了系统的安全可靠性。
DS18B20温度传感器
数字温度传感器 DS18B20DS18B20 数字式温度传感器，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。
部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。
DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（1）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。
单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
（2）测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃；在 -10~+ 85°C 范围内，精度为± 0.5°C 。
（3）在使用中不需要任何外围元件。
（4）持多点组网功能多个 DS18B20 可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。
（5）供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。
因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而使系统结构更趋简单，可靠性更高。
（6）测量参数可配置 DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定 9~12 位。
（7）负压特性电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
（8）掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。
DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。
DS18B20的内部结构DS18B20测温原理:DS18B20 的内部测温电路框图低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器 1 ，为计数器提供一频率稳定的计数脉冲。
亿学通电子 DS18B20 温度传感器使用手册
1) DS18B20 是DALLAS 公司生产的一线制数字温度传感器； 2) 具有3 引脚TO－92 小体积封装形式； 3) 温度测量范围为－55℃～＋125℃； 4) 电源供电范围为3V~5.5V ； 5) 可编程为9 位～12 位数字表示；6) 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；7) 其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；8) 多个DS18B20 可以并联到3 根（VDD、DQ 和GND）或2 根（利用DQ 线供电、GND）线上，CPU 只需一根端口线就能与总线上的多个串联的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。
一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。
TO-92封装的DS18B20DS18B20 的管脚排列及不同封装形式如图 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），NC 表示无连接。
管脚图DS18B20内部结构如图3所示，主要由4 部分组成：64 位ROM 、温度传感器、非易失性存储的温度报警触发器TH 和TL 、配置寄存器。
DS18B20管脚DS18B20概述DS18B20内部结构图非常适用于远距离多点温度检测系统。
DQ-数据输入输出。
漏极开路1 线接口。
也在寄生电源模式时给设备提供电源。
访问DS18B20 的顺序如理初始化；DS18B20读写 连接图应用领域ROM 命令（接着是任何需要的数据交换）；DS18B20 函数命令（接着是任何需要的数据交换）。
每一次访问DS18B20 时必须遵循这一顺序，如果其中的任何一步缺少或打乱它们的顺序，DS18B20 将不会响应。
（1）初始化时序所有与DS18B20 的通信首先必须初始化：控制器发出复位脉冲，DS18B20 以存在脉冲响应。
DS18B20温度传感器资料
DS18B20 单线温度传感器一．特征:●独特的单线接口，只需 1 个接口引脚即可通信●每个设备都有一个唯一的64位串行代码存储在光盘片上●多点能力使分布式温度检测应用得以简化●不需要外部部件●可以从数据线供电,电源电压范围为3。
0V至5。
5V●测量范围从-55 ° C至+125 ° C（—67 ° F至257 ° F），从—10℃至+85 ° C的精度为0。
5 °C●温度计分辨率是用户可选择的9至12位●转换12位数字的最长时间是750ms●用户可定义的非易失性的温度告警设置●告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件 (温度告警情况）●采用8引脚SO（150mil）,8引脚SOP和3引脚TO — 92封装●软件与DS1822兼容●应用范围包括恒温控制工业系统消费类产品温度计或任何热敏系统二．简介该DS18B20的数字温度计提供9至12位的摄氏温度测量,并具有与非易失性用户可编程上限和下限报警功能。
信息单线接口送入 DS1820 或从 DS1820 送出，因此按照定义只需要一条数据线(和地线）与中央微处理器进行通信.它的测温范围从—55 °C到 +125 ° C,其中从—10 °C至+85 °C可以精确到0。
5°C 。
此外，DS18B20可以从数据线直接供电（“寄生电源"），从而消除了供应需要一个外部电源。
每个 DS18B20 的有一个唯一的64位序列码,它允许多个DS18B20s的功能在同一1-巴士线.因此，用一个微处理器控制大面积分布的许多DS18B20s是非常简单的。
此特性的应用范围包括 HVAC、环境控制、建筑物、设备或机械内的温度检测以及过程监视和控制系统.三．综述64位ROM存储设备的独特序号。
存贮器包含2个字节的温度寄存器,它存储来自温度传感器的数字输出。
dallas DS18B20中文资料
16 脚 SSOP PR35 符号
说明
9
1 GND 接地
8
2 DQ 数据输入/输出脚。对于单线操作：漏极开路（见“寄生电源”节）
7
3 VDD 可选的 VDD 引脚。具体接法见“寄生电源”节
DS18B20高精度测温
delay1820(200); //精确延时 大于 480us
DQ = 1; //拉高总线
delay1820(60);
delay1820(20);
DQ=1;
}
//------------------读一个字节 -------------------------
b=ReadOneChar(); //读取温度值高位
DQ=1;
g=a;
g=b<<8; //最终数据在a和b中，怎么处理你自己用吧 呵呵
g=g|a;
re=g*0.0625;//选用的精度为 0.0625
return re;
}
/**************************************************************************************************************************/
{
Init_DS18B20();
WriteOneChar(0xcc); //skip rom
WriteOneChar(0x4e); //write scratchpad
WriteOneChar(0x55); //上限 TH 85度
WriteOneChar(0x00); //下限 TL
/******************************************************************************************************************/
// 文件1/2（end）
友台半导体有限公司 DS18B20H 单总线温度传感器说明书
特点 ● 单总线接口,节约布线资源● 应用简单,无需额外器件● 转换温度时间500ms● 可编程9~12位数字输出●宽供电电压范围● 每颗芯片有可编程的ID 序列号 ● 用户可自行设置报警值 ● 超强ESD 保护能力（HBM>8000V ）● 典型待机电流功耗1µA @3V ●典型换电流功耗0.6mA@3V典型应用● 便携应用，手机与穿戴设备● 温度监控 ●粮情监测● 智能家电系统 ● 水温测量● 建筑、设备或机房内部温度监测系统● 过程监测和控制系统概述是一款高精度的单总线温度测量芯片。
温度传感器的测温范围为-55°C 到+125°C ；根据用户需要通过配置寄存器可以设定数字转换精度和测温速度。
芯片内置4byte 非易失性存储单元供用户使用，2byte 用于高低温报警，另外2byte 用于保存用户自定义信息。
在-10°C 到+85°C 范围内最大误差为±°C 。
用户可自主选择电源供电模式和寄生供电模式。
单总线接口允许多个设备挂在同一总线，该特性使得也非常便于部署分布型温度采集系统。
管脚图和管脚描述34167852GNDDQ VDD MSOP82.5V-5.5V DS18B20H DS18B200.4DS18B20图1 DS18B20框图结构框图图1是DS18B20的原理框图。
64位ROM存储了器件的唯一序列码。
暂存器包含了两个字节的温度寄存器，存储来自于温度传感器的数字输出。
另外，暂存器提供了一高一低两个报警触发阈值寄存器（TH和TL）。
配置寄存器允许用户设定温度数字转换的分辨率为9,10，11或12位。
2个字节的用户可编程E2PROM是非易失性存储，器件掉电时数据不会失去。
DS18B20使用单总线协议，总线通讯通过一根控制信号线实现。
控制线需要一个弱上拉电阻这样所有的器件都通过三态或者开漏极端口（就是DS18B20的DQ引脚）连接到总线上。
DS18B20温度传感器
4.25 DS18B20温度传感器输出显示本例的DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的l-Wire式单总线器件，具有线路简单，体积小的特点，用它组成的温度测量系统线路非常简单，只要求一个端口即可实现通信。
DS18B20的每个器件上都有唯一的序列号，其温度测量范围在一55℃—+125℃之间，数字温度计的分辨率可以从9一12位选择，内部还有温度上、下限报警设置。
运行本例时，1602LCD将显示DS18B20所测量的外部温度，调节DS18B20模拟改变外界温度时，新的温度值将刷新显示在LCD上。
本例电路及运行效果如图4-39所示。
程序设计调试与实训：DS18B20内部结构主要由64位ROM，温度传感器，非易失性温度报警触发器TH 和TL，配置寄存器组成。
读者在阅读本例时需要参考图4-40所示的DS18B20内存结构（含上电时的初始状态），表4-11所示的DS18B20RAM操作命令集及表4-12所示的温度寄存器字节格式。
本例要点在于读取温度函数Read_Temperature和温度显示函数Display_Temperature的编写，对于前者，代码中OxCC命令字节用于跳过读取ROM摩列号（参考DS18820F手册中的DS18820ROM命令），Ox44启动温度转换，OxBE读取温度寄存器。
温度显示函数Display_Temperature根据读取的2字节温度值（保存在Temp_Value数组中）进行显示，阅读该函数代码时，可参考表4-12所示的2字节温度格式，特别是高字节中的符号位S和低字节中的小数bit3~bit0，因为本例仅保存一位小数，温度小数位对照表df_Table将0000~1111对应的16个不同小数序列进行四舍五入，例如，当读取的温度低字节低4位为OIOI 时，对应的温度应为2-2+ 2_4=0.3125≈0.3，因此数组第5个元素（对应于OIOI）的值为3，又如，如果低4位为OIIO，对应的温度应为2-2+ 2-3= 0.375岛0.4，因此，数组第6个元素（对应于0110）取值为4。
使用DS18B20温度传感器测温
248第11章 使用DS18B20温度传感器测温11.1 概述现实生产生活中，小到测量体温的温度计，大到航天飞机的温控系统，处处都离不开温度测量。
工业生产中的三大指标（流量、压力、温度）之一就是温度，温度测量可以说是无处不在，遍布了我们生活生产的方方面面。
DS18B20温度传感器是美国DALLAS 半导体公司生产的数字化温度传感器，它与以往模拟量温度传感器不同，数字化是其一大特点，它能将被测环境温度直接转化为数字量，并以串行数据流的形式，传输给单片机等微处理器去处理。
DS18B20温度传感器的另一个主要特点是它是单总线的，即它与单片机等微处理器连接时，只需占用一个I/O 管脚，并且不再需要其它任何外部元器件，这大大简化了它与单片机之间的接口电路。
11.2 DS18B20温度传感器介绍目前，使用最普遍的DS18B20温度传感器是三脚TO-92直插式封装这一种，这种封装的DS18B20实物如图11-1所示。
可以看到它体积很小，只有三只管脚，外形与一般的三极管极其相似。
图11-2是DS18B20三脚TO-92直插式封装图，表11-1列出了DS18B20各个引脚的定义。
图11-1 DS18B20实物图 图11-2 DS18B20引脚图表11-1 DS18B20引脚定义。
11.2.1 DS18B20温度传感器特性简介◆独特的单总线（一条线）接口，与微处理器通信只需一个I/O 管脚，且硬件连接无需其它外部元件；◆测量结果直接输出数字量，可直接与微处理器通信；◆供电电压范围3.0V~5.5V ；在寄生电源方式下可由数据线供电；◆测温范围-55℃~+125℃；在-10℃~+85℃范围内，测量精度可达±0.5℃；◆可编程的9~12位测温分辨率，对应的可分辨温度值分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃；12位分辨率时的温度测量转换最长时间（上限）只有750ms ；◆每一片DS18B20都有自己独一无二的芯片号码；多片DS18B20可以并联在一条数据总线上，实现不同地点的多点组网；◆应用范围包括温度调控，工业现场测温，消费类产品，温度计及热敏系统等。
DS18B20温度测量 1602显示
这是我写的DS18B20测温程序，使用51单片机，STC89C52。
1602的RW引脚连接单片机P2.1，E连接P2.2，1602数据口接单片机P0口。
DS18B20引脚连接P3^3。
#include<reg52.h> //包含单片机寄存器的头文件#include<intrins.h> //包含_nop_()函数定义的头文件#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit RS=P2^0; //寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚//1602引脚定义sbit RW=P2^1; //读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚sbit E=P2^2; //使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0^7; //忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚//1602数据口接单片机P0口sbit ds=P3^3; //DS18B20引脚定义uint temp;float f_temp;unsigned char code User[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//自定义字符℃/*****************************************************以下为1602模块语句***************************************************//*****************************************************函数功能：延时1ms***************************************************/void delay1ms(){unsigned char i,j;for(i=0;i<10;i++)for(j=0;j<33;j++);}/*****************************************************函数功能：延时若干毫秒入口参数：n***************************************************/void delay(unsigned int n){unsigned int i;for(i=0;i<n;i++)delay1ms();}/*****************************************************函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。
温度传感器ds18b20
温度传感器ds18b20温度传感器DS18B201. 简介温度传感器DS18B20是一种数字温度传感器，可用于测量环境温度。
该传感器由Maxim Integrated公司生产，并在许多应用中得到了广泛的应用，如家庭自动化、气象站、工业控制等。
DS18B20采用了数字化接口，并具有高精度、可编程分辨率和低功耗等特点。
2. 技术规格DS18B20的技术规格如下：- 工作电源：3.0V至5.5V- 测量范围：-55°C至+125°C- 分辨率：可编程为9、10、11或12位- 精度：±0.5°C（在-10°C至+85°C范围内）- 通信接口：一线式数字接口3. 工作原理DS18B20采用了一线式数字接口，这意味着它只需要一根数据线进行通信。
传感器从控制器接收命令，并通过数据线将温度数据发送回控制器。
传感器的数据线同时起到了供电的作用。
DS18B20通过内部的精密温度传感器测量环境温度。
传感器将温度转换为数字信号，并通过数据线将其发送给控制器。
传感器的分辨率可以根据需要进行编程，从而在精度和响应速度之间进行平衡。
4. 使用方法使用DS18B20温度传感器非常简单。
首先，将传感器的电源引脚连接到可用的电源引脚，并将数据线连接到控制器的GPIO引脚。
然后，通过控制器向传感器发送命令，请求温度数据。
传感器将在一段时间后将温度数据发送回控制器，控制器可以读取这些数据并进行相应的处理。
DS18B20还具有一些特殊的命令，如启动温度转换、复位传感器和读取ROM代码等。
这些命令可以通过与控制器的通信来实现。
5. 应用领域温度传感器DS18B20在许多应用中得到了广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：- 家庭自动化：DS18B20可以用于监测室内温度，从而实现智能化的温控系统。
- 气象站：DS18B20可以用于监测室外温度，并将数据发送到气象站系统进行分析和显示。
温度传感器ds18b20
温度传感器ds18b20温度传感器DS18B20摘要：温度传感器DS18B20是一款数字温度传感器，具有较高的精度和稳定性。
本文将介绍DS18B20传感器的原理、特点、应用领域以及使用方法。
第一部分：引言温度传感器是一种广泛应用于各个领域的传感器，用于测量和监控环境中的温度变化。
DS18B20是一款数字温度传感器，具有高精度、数字输出、单总线操作等特点，因此在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对DS18B20传感器进行详细的介绍。
第二部分：DS18B20传感器的原理DS18B20是基于热敏电阻技术的温度传感器，其原理是利用材料的特性，在温度变化时改变电阻值。
DS18B20采用了目前常用的数字温度传感器技术，通过读取电阻值来得到准确的温度测量结果。
第三部分：DS18B20传感器的特点1. 高精度：DS18B20传感器具有高达±0.5℃的精度，可满足多种应用场景对温度测量的要求。
2. 数字输出：DS18B20采用数字信号输出，易于与各种微控制器和芯片进行通信和集成。
3. 单总线操作：DS18B20可以通过单总线进行操作和通信，简化了传感器与控制系统之间的连接。
4. 多项配置选项：DS18B20传感器支持多种配置选项，可以根据需要调整分辨率、工作模式等参数。
5. 低功耗：DS18B20传感器具有低功耗特性，适合长时间运行。
第四部分：DS18B20传感器的应用领域1. 家用电器：DS18B20传感器可以用于家用电器中的温度控制和监测，例如空调、电冰箱等。
2. 工业自动化：DS18B20传感器在工业自动化领域中广泛应用于温度监测和控制，例如工厂、仓库等环境。
3. 农业温控：DS18B20传感器可用于农业温控系统，例如温室、畜舍等。
4. 医疗仪器：DS18B20传感器在医疗仪器中可用于体温检测和监控，例如体温计、输液器等。
5. 汽车电子：DS18B20传感器可以用于汽车电子系统中的温度监控和控制，例如发动机温度监测。
18b20概述
数字温度传感器DS18B20概述传统的温度检测大多以热敏电阻为传感器，采用热敏电阻，可满足40 摄氏度至90 摄氏度测量范围，但热敏电阻可靠性差，测量温度准确率低，对于 1 摄氏度的信号是不适用的，还得经过专门的接口电路转换成数字信号才能由微处理器进行处理。
目前常用的微机与外设之间进行的数据通信的串行总线主要有I 2C 总线，SPI 总线等。
其中I 2C 总线以同步串行2 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据线），SPI 总线则以同步串行3 线方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线）。
这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。
而单总线（1-wire bus ），采用单根信号线，既可传输数据，而且数据传输是双向的，CPU 只需一根端口线就能与诸多单总线器件通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。
因而，这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，软件设计简单，便于总线扩展和维护。
同时，基于单总线技术能较好地解决传统识别器普遍存在的携带不便，易损坏，易受腐馈，易受电磁干扰等不足，因此，单总线具有广阔的应用前景，是值得关注的一个发展领域。
单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。
主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连至数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让其它设备使用总线。
单总线通常要求外接一个约为 4.7K 的上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。
DS18B20 数字式温度传感器，与传统的热敏电阻有所不同的是，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。
部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，这也就缩短了开发的周期。
DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：（1 ）采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。
DS18B20温度传感器
DS18B20温度传感器摘要TS-18B20 数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域1: 技术性能描述1.1 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
1.2 测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
1.31.4 工作电源: 3~5V/DC1.5 在使用中不需要任何外围元件1.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送1.7 不锈钢保护管直径Φ61.8 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温1.9 标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2”任选1.10 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
2：应用范围2.1 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域2.2 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。
2.3 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
2.5 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制3：产品型号与规格型号测温范围安装螺纹电缆长度适用管道TS-18B20 -55~125 无 1.5 mTS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25TS-18B20B -55~125 1/2”G 接线盒 DN40~ 604：特点独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃ 。
华氏相当于是-67 ° F到257华氏度 -10 ° C至+85 ° C范围内精度为±0.5 ° C温度传感器可编程的分辨率为9~12位温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒用户可定义的非易失性温度报警设置应用范围包括恒温控制，工业系统，消费电子产品温度计，或任何热敏感系统描述该DS18B20的数字温度计提供9至12位（可编程设备温度读数。
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目录1引言12系统描述22.1系统功能22.2系统设计指标33系统的主要元件33.1单片机33.2温度传感元件43.3LCD显示屏74硬件电路84.1系统整体原理图84.2单片机晶振电路84.3温度传感器连接电路94.4LCD电路104.5报警和外部中断电路115结论12温度监测系统硬件设计摘要:利用DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器实现温度的监测，可以简化硬件电路，也可以实现单线的多点分布式温度监测，而不会浪费单片机接口，提供了单片机接口的利用率。
同时提高了系统能够的抗干扰性，使系统更灵活、方便。
本系统主要实现温度的检测、显示以及高低温的报警。
也可以通过单总线挂载多个DS18B20实现多点温度的分布式监测。
关键词：DS18B20，单总线，温度，单片机1引言在科技广泛发展的今天，计算机的发展已经越来越快，它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中的重要一方面。
单片机在工业生产（机电、化工、轻纺、自控等等）和民用家电各方面有广泛的应用。
其中，单片机在工业生产中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点，因此被广泛应用。
在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
例如：在冶金工业、化工工业、电力工程、机械制造和食品加工等许多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反映炉和锅炉，尤其是热学试验（如：物体的比热容、汽化热、热功当量、压强温度系数等教学实验）中的温度进行测量，并经常会对其进行控制。
传统的方式是采用热电偶或热电阻，但是由于模拟温度传感器输出为模拟信号，必须经过A/D转换环节获得数字信号后才能够被单片机等微处理器接收处理，使得硬件电路结构复杂，制作成本较高。
近年来，美国DALLAS公司生产的DS18B20为代表的新型单总线数字式温度传感器以其突出优点广泛使用于仓储管理、工农业生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中。
这类温度传感器集温度测量和A\D转换于一生，直接输出数字量，传输距离远，可以很方便地实现多点测量，硬件电路结构简单，与单片机接口几乎不需要外围元件。
2系统描述本文将介绍利用单片机与单总线数字式温度传感器实现温度的测量、显示以及温度报警，并实现温度的监测。
2.1系统功能本设计要实现的功能如下：（1）实现温度的测量（2）可将温度信息通过LCD显示出来（3）设定温度的高温界限，当温度超过一定值时，发出高温报警信息，相应的高温报警LED信号灯亮起、同时启动蜂鸣器示警，并将报警信息显示在LCD上。
（4）设定温度的低温界限，当温度低于一定值时，发出低温报警信息，相应的低温报警LED信号灯亮起、同时启动蜂鸣器，并将报警信息显示在LCD上。
（5）报警时能够通过按键实现温度正常X围值的显示。
2.2系统设计指标本系统主要参数指标：（1）温度的测量X围为0-100℃（2）温度报警上限为80℃（3）温度报警下限为60℃（4）每一秒刷新一次温度信息3系统的主要元件3.1单片机我们采用ATMEL公司的AVR单片机。
其是一种基于增强型精简指令集RISC 结构、低功耗、CMOS技术的8位微控制器。
目前有tiny AVR、低功耗AVR和mega AVR 3个系列。
它们的功能和外部引脚各有不同，但它们内核的基本结构相同，指令系统相容。
本设计中采用AVR系列中比较典型的ATmega16单片机。
其主要特点如下：·具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力·I/O口驱动能力强：推拉电流能力均达30mA，可以直接驱动蜂鸣器、继电器等·片内资源丰富：外部中断、定时/计数器、UART、SPI、TWI(I2C)、ADC、模拟比较器·AVR单片机耗能低。
对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适合用于电池供电的应用设备。
有的器件最低1.8V即可工作·可选型号丰富，性价比高，XX性好ATmega16的片内及接口资源如图3-1所示。
图3-2为ATmega16的引脚图。
图3-1 ATmega16的资源介绍图3-2ATmega16的引脚3.2温度传感元件温度传感器元件我们选用DALLAS半导体公司的DS18B20单总线数字温度计。
它是世界上第一种支持“单总线”接口的可组网数字式温度传感器，其能够直接读取被测对象的温度值。
DS18B20具有如下特性：·独特的单线接口，只需一个接口引脚即可通信·多点能力使分布式温度检测应用得以简化·不需要外部元件·可用数据线供电·不需要备份电源·测量X围从-55℃到+125℃，在-10℃到+85℃之间测量精度可达±0.5℃，稳定度为1%·以9位数字值方式读出温度·在1秒内把温度变换为数字·用户定义的，非易失性的温度告警设置·告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）·应用X围包括恒温控制，工业系统，消费类产品，温度计或任何热敏系统DS18B20有多种封装可选，如TO-92、SOIC及CSP封装。
图3-3即为DS18B20的管脚排列图。
由图3-3可见，DS18B20只有一个数据输入/输出口，属于单总线专用芯片之一。
DS18B20工作时被测温度值直接以“单总线”的数字式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。
每一个DS18B20在出厂时都已具有唯一的64位序列号，因此一条总线上可以同时挂接多个DS18B20，而不会出现混乱。
另外用户还可自设定非易失性温度报警上下限值TH和TL。
DS18B20在完成温度变换后，所测温度值将自动与存储在TH和TL内的触发值相比较，如果测温结果高于TH或低于TL，DS18B20内部的告警标志就会被置位，表示温值超出了测量X围，同时还有报警搜索命令识别出温度超限的DS18B20。
图3-3DS18B20的引脚排列图3-4DS18B20内部存储器结构图3-4为DS18B20的内部存储器结构图，它包括一个暂存RAM和一个非易失性电可擦除（E2）RAM。
其中暂存存储器的作用是在单线通信时确保数据的完整性，它包括8个字节，前两个字节表示测得的温度读数。
每一个DS18B20包括一个唯一的64位长的ROM编码。
开始的8位是单线产品系列编码，接着的48位是唯一的序列号，最后的8位是开始的56位CRC，如图3-5所示。
图3-5 64位ROM编码3.3LCD显示屏在本设计用，要将温度信息显示出来，所以我们采用LCD显示模块。
液晶显示器（LCD）由于体积小、重量轻、耗电小等优点已成为嵌入式系统常用的理想显示器。
本设计中采用的通用点阵字符液晶显示器是专用于显示数字、字母、图形符号和一些自定义符号的显示器。
这类显示器把LCD控制器、点阵驱动器、字符存储器全做在一个PCB板上，构成便于应用的显示器模块。
这类点阵字符液晶显示器模块在国际上已经规X化，一般采用日立公司的HD44780及其兼容电路。
本设计中采用的LM16L即为采用HD44780驱动器。
HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等功能。
它与MCU的数据传输可采用8位并行或4位并行传输两种方式。
可用于驱动40×4、16×1、16×2等多种点阵字符液晶显示器。
HD44780有14个引脚，与MCU的接口信号及定义如表3-1所示。
表3-1HD44780引脚功能定义表引脚号符号I/0 功能1 V SS电源负端，接地（或接-5V）2 V DD电源正端，接+5V3 V0LCD亮度调整电压0～5V4 RS 1 寄存器选择：RS=0，选指令寄存器；RS=1，选数据寄存器5 R/W 1 读/写选择：R/W=0，写数据至LCD；R/W=1，从LCD读数据6 E 1 输入允许:R/W=0,E下降沿打入；R/W=1，E=1有效7～10 DB0～DB3 I/O 数据总线：使用4位并行传输时，仅用(DB4～DB7)4位；使用8位并行传输时，使用（DB0～DB7）8位11～14 DB4～DB7 I/O15～16 LCD背光电源的正极和负极（有些模块没有背光功能）4硬件电路4.1系统整体原理图系统的整个电路如下图所示。
系统包含单片机晶振部分，LM016L与AVR单片机连接部分，DS18B20部分，以及外部按键中断和温度报警部分。
图4-1 系统的整体电路4.2单片机晶振电路为ATmega16提供系统时钟时，可采用如下的几种方式：（1）直接使用片内的1/2/4/8 MHz的RC振荡源（2）在引脚XTAL1和XTAL2上外接由石英晶体和电容组成的谐振电路，配合片内的OSC振荡电路构成的振荡源。
（3）直接使用外部的时钟源输出的脉冲信号本设计中采用较常规的方式（2）时钟电路，采用4MHz外部晶振。
单片机的复位引脚RESET通过一个上拉电阻接系统电源，为高电平“1”。
在此条件下，一旦接通电源，AVR将进入上电复位状态。
单片机时钟电路如图4-2所示。
图4-2 单片机复位与时钟电路4.3温度传感器连接电路DS18B20采用的是单总线传输数据。
因为，单总线空闲状态为高电平，所以要接一个近似为5k 的上拉电阻，使数据线在空闲状态下能自动的上拉为高电平。
与DS18B20相连接的I/O需要设置成输入状态。
此外，DS18B20可以采用两种供电方式。
一种是寄生电源方式，由单片机的引脚提供电源，另一种是外部电源方式，即将DS18B20的VDD引脚接+5V的外部电源。
相对于寄生电源方式，外部电源供电允许在变换时间内其他数据在单总线上传输。
这样可以实现单总线挂载多个DS18B20传感器，实现单线的多点温度检测，大大的提高了单片机接口的利用率。
本设计中，即采用外部电源供电方式。
下图即为DS18B20的连接电路。
图4-3 DS18B20电路4.4LCD电路从零开始编写HD44780的控制程序需要了解HD44780的内部结构、操作时序、指令集、内部REM与字符图形的对应关系和字符代码表等。
但由于这种点阵字符液晶显示器模块在国际上已经规X化，而且我们使用的Code Vision AVR 开发平台中扩展提供了一些基本的LCD应用接口函数。
因此，我们编程时直接调用了这些函数。
要使用CVAVR内部提供的LCD函数，则硬件连接必须按以下要XX现：（1）与LCD的连接必须使用AVR的同一8位I/0端口，如PC(或者PA、PB、PD)，本设计中采用PC端口。
（2）LCD采用4位并行传输方式（即仅用DB4～DB7，4位数据总线）（3）具体连接定义如下：·3根控制总线：PC0—RS，PC1—R/W，PC2—E。
·4根数据线：PC4—DB4,PC5—DB5，PC6—DB6，PC7—DB7 具体的LM016L与MCU连接图如下：图4-4 LM016L接口电路4.5报警和外部中断电路当温度高于报警上限时，蜂鸣器响起同时高温报警LED灯闪烁。