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一、DS18B20温度传感器：

（1）描述：

（2）特点：

（3）引脚图及其定义：

（4）使用的DS18B20模块：

二、DS18B20功能命令集：

（1）搜索ROM命令（Search ROM [F0h]）：

（2）读取ROM命令（Read ROM [33h]）：

（3）匹配ROM命令（Match ROM [55H]）：

（4）跳过ROM命令（Skip ROM [CCh]）：

（5）报警搜索命令（Alarm Search [ECh]）：

（6）转换温度命令（Convert T [44h]）：

（7）写入暂存器命令（Write Scratchpad [4Eh]）：

（8）读取暂存器命令（Read Scratchpad [BEh]）：

（9）复制暂存器命令（Copy Scratchpad [48h]）：

（10）回召E2命令（Recall E2 [B8h]）：

（11）读取电源命令（Read Power Supply [B4h]）：

三、 读取步骤：

（1）初始化1-Wire总线：

头文件：

 初始化引脚：

（2）初始化DS18B20：

（3）DS18B20写入一位 0/1：

（4）DS18B20读取一位 0/1：

（5）DS18B20写入一个字节：

 （6）DS18B20读取一个字节：

（7）DS18B20读取温度：

（8）主函数：

​编辑 

四、示例：

（1）DS18B20操作示例：

（2）DS18B20操作示例：

​编辑五、DS18B20其他说明：

（1）DS18B20方框图：

（2）测温操作： 

​编辑（3）报警操作信号：

（4）DS18B20供电： 

 （5）64位的激光光刻只读存储器（ROM）:

 （6）存储器：

​编辑 （7）配置寄存器：

（8）CRC：

（9）单总线系统：

六、示例代码下载：

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一、DS18B20温度传感器：

（1）描述：

        DS18B20数字温度计提供9位到12位的摄氏度温度测量，并具有带非易失性用户可编程的上限和下限触发点的报警功能。DS18B20通过定义仅需要一条数据线（和地线）与中央微处理器通信的1-Wire总线进行通信。它的工作温度范围是-55°C至+125°C，在-10°C至+85°C的范围内准确度为±0.5°C。此外，DS18B20可以直接从数据线（“寄生电源”）获取电源，从而消除了对外部电源的需求。

        每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，允许多个DS18B20在同一个1-Wire总线上工作。因此，使用一个微处理器控制分布在较大区域上的许多DS18B20是很简单的。可以从这个特性中受益的应用包括HVAC环境控制、建筑物、设备或机械内部的温度监测系统，以及过程监控和控制系统。

（2）特点：

• 独特的1-Wire接口，通信只需要一个端口引脚。
• 每个设备都有一个存储在板载ROM中的唯一64位序列号。
• 多点能力简化了分布式温度感测应用。
• 不需要外部组件。
• 可以从数据线供电；电源供应范围是3.0V至5.5V。
• 测量温度范围为-55°C至+125°C（-67°F至+257°F）。
• 在-10°C至+85°C的范围内准确度为±0.5°C。
• 用户可从9到12位选择温度计分辨率。
• 将温度转换为最大750毫秒的12位数字字（最大值）。
• 用户可定义的非易失性（NV）报警设置。
• 报警搜索命令识别和寻址其温度超出设定限制的设备（温度报警条件）。
• 有8引脚SO（150 mils）、8引脚µSOP和3引脚TO-92封装。
• 与DS1822软件兼容。
• 应用包括温控器、工业系统、消费产品、温度计或任何对热敏感的系统。

（3）引脚图及其定义：

 

 

（4）使用的DS18B20模块：

 

二、DS18B20功能命令集：

在DS18B20的1-Wire通信协议中，主机（微控制器）可以通过一系列ROM命令来识别和选择总线上的特定设备。

（1）搜索ROM命令（Search ROM [F0h]）：

• 主机发出搜索ROM命令，以识别1-Wire总线上所有设备的ROM代码。这个过程通过逐位发送信号，并检查设备的响应来完成。如果总线上有多个设备，主机可以通过重复搜索ROM命令来识别每个设备的ROM代码。

（2）读取ROM命令（Read ROM [33h]）：

• 当1-Wire总线上只有一个设备时，可以使用读取ROM命令。这个命令允许主机读取设备的完整64位ROM代码，而不需要执行搜索ROM过程。

（3）匹配ROM命令（Match ROM [55H]）：

• 主机先发送匹配ROM命令，然后跟上64位ROM代码序列，从而选择1-Wire总线上特定的一个设备。只有与发送的ROM代码完全匹配的设备会响应；不匹配的设备则会忽略命令。

（4）跳过ROM命令（Skip ROM [CCh]）：

• 主机使用跳过ROM命令可以同时向1-Wire总线上的所有设备发出命令，而不需要指定任何ROM代码信息。例如，主机可以让总线上的所有DS18B20同时开始温度转换。

（5）报警搜索命令（Alarm Search [ECh]）：

• 这个命令的作用与搜索ROM命令类似，但只有设置了报警标志的设备会响应。这允许主机检查是否有任何DS18B20在最近的温度转换中触发了报警条件。

在ROM命令之后，主机可以发出DS18B20功能命令来与DS18B20进行通信：

（6）转换温度命令（Convert T [44h]）：

启动一次温度测量。转换完成后，结果存储在暂存器的两字节温度寄存器中，然后DS18B20返回低功耗空闲状态。

（7）写入暂存器命令（Write Scratchpad [4Eh]）：

允许主机向DS18B20的暂存器写入3个字节的数据，包括报警上下限寄存器（TH和TL）和配置寄存器。

（8）读取暂存器命令（Read Scratchpad [BEh]）：

允许主机读取暂存器的内容，包括温度值、报警上下限和配置寄存器。

（9）复制暂存器命令（Copy Scratchpad [48h]）：

将暂存器中的报警上下限和配置寄存器的内容复制到EEPROM中。

（10）回召E2命令（Recall E2 [B8h]）：

从EEPROM中回召报警上下限和配置数据到暂存器。

（11）读取电源命令（Read Power Supply [B4h]）：

主机使用这个命令来确定总线上的任何DS18B20是否使用寄生电源模式。

三、 读取步骤：

（1）初始化1-Wire总线：

• 确保1-Wire总线的物理连接正确，包括数据线（DQ）、地线（GND）和拉高电阻。
• 我使用的是STM32F103C8T6的PA1引脚充当数据线（DQ），读取和写入数据。 

头文件：

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H#include "stm32f10x.h"#define DS18B20_PORT        GPIOA
#define DS18B20_PIN         GPIO_Pin_1// 初始化GPIO PA1 用于DS18B20
void DS18B20_Init(void);// DS18B20复位时序(初始化)
u8 DS18B20_Reset(void) ;// DS18B20写入一位 0/1
void DS18B20_WriteBit(uint8_t bit);
// DS18B20读取一位 0/1
uint8_t DS18B20_ReadBit(void) ;// DS18B20写入一个字节
void DS18B20_WriteByte(uint8_t byte);
// DS18B20读取一个字节
uint8_t DS18B20_ReadByte(void);// DS18B20读取温度
float DS18B20_ReadTemperature(void);
#endif

 初始化引脚：

// 初始化GPIO PA1 用于DS18B20
void DS18B20_Init(void) {RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN); // 将PA1设置为高电平
}

（2）初始化DS18B20：

• 发送复位脉冲到1-Wire总线，以初始化通信。 
• 检测复位脉冲后的返回存在脉冲，确认DS18B20在线。

// DS18B20复位时序(初始化)
u8 DS18B20_Reset(void) {GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay_us(750);GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay_us(70);if(GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN)==1){Delay_us(200);return 0;}else {Delay_us(200);return 1;}
}

• 所有与DS18B20的通信都从一个初始化序列开始，该序列包括一个来自主端的复位脉冲，然后是DS18B20的存在脉冲。
• 如图所示，当DS18B20发送在场脉冲以响应复位时，它向主控表明它在总线上并准备操作。

 

• 在初始化过程中，总线主通过将单线总线拉低至少480µs来传输(TX)复位脉冲。然后总线主释放总线并进入接收模式(RX)。当总线被释放时，5kΩ上拉电阻将单线总线拉高。当DS18B20检测到这个上升边缘时，它等待15µs到60µs，然后通过拉低单线总线60µs到240µs来传输存在脉冲。

（3）DS18B20写入一位 0/1：

// DS18B20写入一位 0/1
void DS18B20_WriteBit(uint8_t bit) {if (bit) { // 写入1GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay_us(5); GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN); Delay_us(60);} else { // 写入0GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay_us(60); GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);Delay_us(5); // 释放总线}
}

• 读/写时隙：
• 总线主在写时隙向DS18B20写入数据，在读时隙从DS18B20读取数据。在单总线上每个时隙传输一位数据。 
• 写入时隙：
• 有两种写时隙:写1时隙和写0时隙。
• 总线主用一个写1时隙向DS18B20写入逻辑1，用一个写0时隙向DS18B20写入逻辑0。
• 所有写入时间槽必须至少为60 μ s，每个写入槽之间的恢复时间至少为1 μ s。
• 两种类型的写时隙都是由主站将单总线拉低发起的。
• 为了生成写1时间槽，在拉低单线总线后，总线主必须在15 μ s内释放单线总线。当总线被释放时，5kΩ上拉电阻将把总线拉高。
• 要生成写0时间槽，在拉低单线总线后，总线主控必须在时间槽内继续保持总线低电压(至少60 μ s)。DS18B20在主单元启动写时隙后从15 μ s持续到60 μ s的窗口期间对单线总线进行采样。如果总线在采样窗口期间高电平，则将1写入DS18B20。如果线路低，则将0写入DS18B20。
• 

 

（4）DS18B20读取一位 0/1：

// DS18B20读取一位 0/1
uint8_t DS18B20_ReadBit(void) {uint8_t bit_value = 0;GPIO_ResetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);  // 拉低总线，准备读取Delay_us(2);  // 给总线一个短暂的低电平GPIO_SetBits(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);  // 释放总线Delay_us(13);  // 等待DS18B20驱动总线if (GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN) == 1) {bit_value = 1;  Delay_us(50);  // 补足剩余的延时return bit_value;		 }else{Delay_us(50);  // 补足剩余的延时return bit_value;// 如果DS18B20将总线拉低，则读取为1}
}

• 读取时隙
• DS18B20只能在主设备发出读取时隙时向主设备发送数据。
• 因此，在发出读片[BEh]或读电源[B4h]命令后，主设备必须立即产生读时隙，以便DS18B20提供所请求的数据。
• 此外，主设备可以在发出转化温度 [44h]或读取暂存器 [B8h]命令后产生读取时隙，以了解操作的状态。
• 所有的读取时间槽必须在持续时间内最少为60 μ s，槽之间最少为1 μ s的恢复时间。
• 读取时间槽由主设备启动，将单线总线低拉至少1 μ s，然后释放总线。
• 在主设备启动读取时隙之后，DS18B20将开始在总线上传输1或0。DS18B20通过使总线保持高电平来传输1，通过拉低总线来传输0。
• 当发送一个0时，DS18B20将在时隙结束时释放总线，由上拉电阻将总线拉回高空闲状态。
• DS18B20的输出数据在开始读取时隙的下降沿之后的15 μ s内有效。因此，主设备必须释放总线，然后从插槽开始的15 μ s内采样总线状态。
• 
• 对于一个读取时隙，、和的总和必须小于15 μ s。
• 通过保持和尽可能短，并将主样本时间定位在15 μ s周期结束时的读取时间槽中，系统时间裕度最大化。

 

（5）DS18B20写入一个字节：

// DS18B20写入一个字节
void DS18B20_WriteByte(uint8_t byte) {for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {// 提取当前位的值uint8_t bit = (byte >> i) & 0x01;// 写入这一位DS18B20_WriteBit(bit);		}
}

•  写时序时是先写命令的低字节，比如写入跳过ROM指令0xCC(11001100),写的顺序是“0、0、1、1、0、0、1、0”，

 （6）DS18B20读取一个字节：

// DS18B20读取一个字节
uint8_t DS18B20_ReadByte(void) {uint8_t byte = 0;for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {uint8_t bit = DS18B20_ReadBit();// 将读取到的位左移至正确的位置byte |= (bit << i);		}return byte;
}

• 读时序时是先读低字节，在读高字节，也就是先读取高速暂存器的第0个字节(温度的低8位)，在读取高速暂存器的第1个字节(温度的高8位) 。
• 我们正常使用DS18B20读取温度读取两个温度字节即可 。

（7）DS18B20读取温度：

// DS18B20读取温度
float DS18B20_ReadTemperature(void) {uint8_t low, high;int16_t raw_temp;// 初始化DS18B20DS18B20_Init();// 重置DS18B20if (DS18B20_Reset() == 0) {// 传感器未连接return -1; // 返回-1表示传感器未连接}// 发送“读取温度”命令DS18B20_WriteByte(0xcc); // 跳过ROM命令DS18B20_WriteByte(0x44); // 读取温度命令// 等待转换完成Delay_ms(750); // DS18B20转换时间最长为750ms// 重置DS18B20if (DS18B20_Reset() == 0) {// 传感器未连接return -1; // 返回-1表示传感器未连接}// 发送“读取暂存器”命令DS18B20_WriteByte(0xcc); // 跳过ROM命令DS18B20_WriteByte(0xbe); // 读取暂存器命令low = DS18B20_ReadByte();  // 读取低字节high = DS18B20_ReadByte(); // 读取高字节// 组合成完整的温度值raw_temp = ((int16_t)high << 8) | low;// 检查温度值是否有效if (raw_temp == -32768) { // 检查是否为-32768，表示传感器故障return -1; // 返回-1表示读取失败}// 处理负温度值if (raw_temp & 0x8000) { // 如果符号位为1raw_temp = ~raw_temp; // 取反raw_temp += 1; // 加1raw_temp = -raw_temp; // 取负}// 转换为摄氏度float temperature = raw_temp * 0.0625;return temperature; // 返回浮点数温度值
}

（8）主函数：

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "DS18B20.h"int main(void)
{/*OLED初始化*/OLED_Init();	// 初始化DS18B20DS18B20_Init();// 主循环while (1){             		OLED_ShowString(0, 0, "temperature:", OLED_8X16);		   OLED_ShowFloatNum(0, 16, DS18B20_ReadTemperature(), 5,2, OLED_8X16);OLED_Update();        }
}

 

四、示例：

（1）DS18B20操作示例：

• 在这个例子中，总线上有多个ds18b20，它们使用寄生电源。总线主机在特定的DS18B20中发起一个温度转换，然后读取它的刮片并重新计算CRC以验证数据。

（2）DS18B20操作示例：

• 在这个例子中，公交车上只有一个DS18B20，它使用的是寄生电源。主设备写入DS18B20的TH寄存器、TL寄存器和配置寄存器，然后读取DS18B20的数据并重新计算CRC以验证数据。然后，主设备将暂存器的内容复制到EEPROM。 

五、DS18B20其他说明：

（1）DS18B20方框图：

• 唯一标识：每个DS18B20设备都拥有一个64位的只读存储器（ROM），存储了设备的唯一序列号，这使得每个传感器都可被单独识别。

• 温度数据存储：传感器的高速暂存器中包含一个两字节的温度寄存器，用于存储温度传感器测量的温度数据。

• 温度报警设置：高速暂存器还包含两个温度报警值寄存器，即上报警（TH）和下报警（TL），以及一个配置寄存器。这些寄存器允许用户设置温度报警阈值。

• 可编程精度：配置寄存器允许用户选择温度测量的精度，可选的分辨率有9位、10位、11位或12位。

• 非易失性存储：报警值和配置数据存储在非易失性的电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）中，这意味着即使在断电的情况下，这些数据也不会丢失。

• 单总线通信：DS18B20通过Dallas Semiconductor的单总线协议进行通信，该协议只需要一个数据线（DQ）和一个地线，通过一个弱上拉电阻来保持总线的高电平状态。

• 寄生电源供电：DS18B20能够以寄生电源模式工作，这意味着它可以从单总线直接获取能量，不需要外部电源供电。当总线为高电平时，内部电容（Cpp）会充电，当总线为低电平时，电容会放电以供电。

• 灵活的电源选项：除了寄生电源模式，DS18B20也可以通过VDD引脚连接外部电源供电。

（2）测温操作： 

温度传感器精度：

• DS18B20提供可编程的精度选项，用户可以在9位到12位之间选择。
• 每种精度对应不同的温度增量：
  • 9位：0.5°C增量
  • 10位：0.25°C增量
  • 11位：0.125°C增量
  • 12位：0.0625°C增量

默认精度：

• 上电后，默认精度为12位，提供最高的精度。

低功耗等待状态：

• DS18B20在启动后会进入低功耗等待状态，等待总线控制器的指令。

温度测量和AD转换：

• 要进行温度测量，总线控制器（如微控制器）必须向DS18B20发送特定的命令（0x44）。

温度数据存储：

• 温度测量完成后，结果会以两字节（16位）的形式存储在DS18B20的高速暂存器中的温度寄存器里。

温度转换状态：

• 如果DS18B20由外部电源供电，总线控制器可以发起“读时序”，DS18B20在温度转换中返回0，转换结束返回1。
• 如果DS18B20由寄生电源供电，则无法使用上述“读时序”功能，因为整个转换过程中总线必须被强上拉。

寄生电源供电要求：

• 在寄生电源模式下，DS18B20需要在温度转换期间通过强上拉来供电。
• 这要求总线控制器在发出转换温度命令后10微秒内启用强上拉，并在整个转换期间保持上拉状态。

温度寄存器格式： 

温度/数据关系：

（3）报警操作信号：

温度报警阈值：

• 用户可以将上报警阈值（TH）和下报警阈值（TL）存储在DS18B20的非易失性EEPROM中的特定寄存器。
• 这些阈值用于定义温度报警条件的范围。

报警阈值格式：

• TH和TL是8位寄存器，用来存储报警阈值。

报警条件：

• 如果测量的温度值高于TH或低于TL，则认为报警条件成立。

报警标识：

• DS18B20内部有一个报警标识，当报警条件成立时，这个标识会被置位（设置为1）。
• 每次进行温度测量后，报警标识都会更新。

报警搜索命令：

• 主机（总线控制器）可以通过发送报警搜索命令（0xEC）来检测总线上所有DS18B20的报警标识。
• 只有那些满足报警条件的DS18B20会响应这个命令。

报警确认：

• 如果报警条件成立，但TH或TL的值已经改变，需要重新进行温度转换来确认报警条件。

非易失性存储：

• 由于TH和TL存储在非易失性的EEPROM中，即使在掉电的情况下，这些值也不会丢失。

报警处理：

• 主机可以读取每个DS18B20的TH和TL寄存器，以确定哪些设备触发了报警。

（4）DS18B20供电： 

外部电源供电：

• DS18B20可以通过VDD引脚接入外部电源供电。
• 在外部电源供电模式下，不需要在1-Wire总线上提供强上拉。
• 总线在温度转换期间不需要一直保持高电平。

寄生电源模式：

• 寄生电源模式允许DS18B20在没有外部电源的情况下工作。
• 通过1-Wire数据线（DQ）和VDD引脚，DS18B20可以从总线“偷取”能量。
• 偷取的能量部分存储在内部电容（Cpp）中，在总线为低电平时提供能量。

寄生电源控制回路：

• 当总线为高电平时，DS18B20通过DQ引脚从总线获取能量。
• 内部电容（Cpp）在总线高电平时充电，在总线低电平时放电，为DS18B20供电。

寄生电源模式下的VDD引脚：

• 在寄生电源模式下，VDD引脚必须接地。

寄生电源模式的电流限制：

• 在大部分操作中，1-Wire总线和Cpp可以提供足够的电流。
• 在执行温度转换或数据传输到EEPROM时，DS18B20的电流可能高达1.5mA，这可能会在弱上拉电阻上产生不可接受的压降。

强上拉要求：

• 在温度转换或数据传输到EEPROM期间，需要在10微秒内将1-Wire总线转换为强上拉状态，并保持强上拉状态直到操作完成。

温度和电源模式：

• 当温度高于100°C时，不推荐使用寄生电源模式，因为DS18B20可能无法维持正常通信。

电源模式的指示：

• DS18B20提供了一种方法来指示电源的使用意图。
• 总线控制器可以通过Skip ROM指令和读电源指令来确定DS18B20是使用寄生电源还是外部电源。
• DS18B20温度转换期间的强上拉供电：

• 外部电源给DS18B20供电：

 （5）64位的激光光刻只读存储器（ROM）:

在DS18B20温度传感器中，每个设备都内建了一个64位的激光光刻只读存储器（ROM），这个ROM存储了设备的唯一标识信息。这个64位编码的构成如下：

• 系列码（Family Code）：最前面的8位是系列码，对于DS18B20来说，这个系列码是28h。这个代码标识了设备属于Dallas/Maxim Integrated的1-Wire温度传感器家族。

• 序列号（Serial Number）：紧接着系列码之后的是48位序列号，这个序列号是每个设备独有的，确保了每个DS18B20设备在全球范围内都是可以识别的。

• CRC（Cyclic Redundancy Check）：最后8位是CRC校验码，这个校验码是通过计算前面56位（系列码和序列号）的CRC得到的。CRC用于检测在ROM代码读取过程中可能出现的错误。

 （6）存储器：

DS18B20的存储器结构包括了一个暂存器（Scratchpad）和一个非易失性电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），用于存储温度数据和配置信息。

暂存器（Scratchpad）：

• 暂存器是易失性的，包含9个字节的数据。
• 字节0和1存储测得的温度信息的最低有效位（LSB）和最高有效位（MSB）。
• 字节2和3是温度报警触发值寄存器TH和TL的副本。
• 字节4存储配置寄存器的数据。
• 字节5、6和7保留，禁止写入，读回时表现为逻辑1。

非易失性EEPROM：

• EEPROM用于存储TH、TL和配置寄存器的数据，即使在掉电情况下也能保持数据不丢失。
• EEPROM的数据在设备上电时自动加载到暂存器中。

• CRC校验码：

• 暂存器的第8字节是只读的，包含前8个字节的CRC校验码，用于数据校验。

写入和读取操作：

• 数据通过写暂存器指令（0x4E）写入暂存器的第2、3和4字节。
• 写入数据时，必须从最低有效位开始传送。
• 可以通过读暂存器指令（0xBE）读取暂存器的内容。

从暂存器到EEPROM的拷贝：

• 总线控制器必须发出拷贝暂存器指令（0x48）将TH、TL和配置寄存器的数据从暂存器拷贝到EEPROM。

召回EEPROM命令：

• 数据也可以通过召回EEPROM命令（0xB8）从EEPROM召回到暂存器。
• 在召回操作进行中，DS18B20会向总线控制器发送0，操作结束发送1。

 （7）配置寄存器：

配置寄存器是DS18B20存储器中非常重要的一部分，它允许用户设置温度测量的精度。以下是配置寄存器的详细解释：

配置寄存器结构：

• 存储器的第4位为配置寄存器。用户可以通过按表所示设置R0 和R1位来设定DS18B20的精度。
• 上电默认设置：R0=1,R1=1（12位精度）。
• 精度和转换时间之间有直接的关系。
• 暂存器的位7和位0-4被器件保留，禁止写 入；在读回数据时，它们全部表现为逻辑1。

配置寄存器的设置：

用户可以通过设置R0和R1位来配置DS18B20的温度测量精度。具体的设置如下表所示：

R1	R0	分辨率 (位)	最大转换时间 (ms)
0	0	9	93.75 (tCONV/8)
0	1	10	187.5 (tCONV/4)
1	0	11	375 (tCONV/2)
1	1	12	750 (tCONV)

默认设置：

• 上电后，默认设置为R0=1, R1=1，即12位精度。

精度与转换时间的关系：

• 精度越高，转换时间越长。
• 9位精度的转换时间最短，12位精度的转换时间最长。

（8）CRC：

在DS18B20的64位ROM中，CRC（循环冗余校验）字节用于确保数据的完整性。CRC是一个错误检测码，用于检测数据传输过程中可能出现的错误。

 

CRC的作用：

• CRC用于验证DS18B20的ROM代码或暂存器内容在读取过程中是否正确无误。
• CRC可以检测数据中的意外变化，确保数据的准确性。

CRC的计算：

• CRC码由ROM的前56位计算得到，这些位包括家族代码、序列号和静态数据。
• CRC计算使用的多项式是X^8 + X^5 + X^4 + 1。

CRC的存储：

• CRC值存储在64位ROM的最后一个字节。

CRC的比较：

• 主机（总线控制器）在读取ROM或暂存器内容时，会计算接收到的数据的CRC值。
• 计算得到的CRC值与DS18B20内部计算的CRC值进行比较。
• 如果两个CRC值相匹配，说明数据传输没有错误。

CRC的错误处理：

• 如果CRC值不匹配，主机需要决定是否重试数据传输或采取其他错误处理措施。

CRC的生成：

• CRC生成可以通过一个由移位寄存器和XOR门构成的多项式发生器来完成。
• 移位寄存器的各位在开始时被初始化为0。
• 数据按位进入移位寄存器，经过一系列操作后，最终在移位寄存器中得到CRC值。

（9）单总线系统：

单总线系统是一种串行通信总线，用于连接一个主设备和多个从设备。DS18B20是这种系统中的常用从设备之一。

硬件结构：

• 信号线：单总线系统仅使用一条数据线进行通信。
• 端口配置：每个设备通过一个漏极开路或三态输出端口连接到总线上。DS18B20的DQ引脚是漏极开路的。
• 上拉电阻：需要一个约5KΩ的外部上拉电阻来保持总线的空闲状态为高电平。
• 空闲状态：当没有数据传输时，总线是高电平状态。

 

执行序列：

• 初始化：通信开始前，主设备发送一个复位脉冲，随后设备返回一个存在脉冲。
• ROM命令：一旦检测到存在脉冲，主设备可以发出ROM指令，如搜索ROM、匹配ROM等。
• 功能命令：主设备通过ROM指令选中特定的设备后，可以发出功能命令来执行特定的操作，如读取温度、写入暂存器等。

单总线信号（信号类型和时序）：

• 复位脉冲：由主设备拉低总线至少480微秒后释放，设备返回存在脉冲。
• 存在脉冲：设备在检测到复位脉冲后，拉低总线60到240微秒作为响应。
• 写入操作：
  • 写1：主设备拉低总线至少1微秒后释放，设备在15到60微秒内采样总线，如果总线为高电平，则写入1。
  • 写0：主设备拉低总线至少60微秒，设备在15到60微秒内采样总线，如果总线为低电平，则写入0。
• 读取操作：
  • 读1：设备释放总线，如果总线在15微秒内为高电平，则设备读取到1。
  • 读0：设备拉低总线，如果总线在15微秒内为低电平，则设备读取到0。

六、示例代码下载：

通过网盘分享的文件：15-DS18B20模块读取
链接: https://pan.baidu.com/s/1TDrklUD8ns_2mFGLgW2WKw?pwd=aq7r 提取码: aq7r