51单片机核心钉子户——温度采集模块

之前的学习中我们了解到了一些基本外设的使用，今天我们将利用DS18B20 这款芯片来实现外设的温度采集与主控之间的数据交互

首先我们先来了解一下什么是DS18B20

DS18B20 介绍

1.基本概念

DS18B20 ： 数字温度传感器

数据交互模式：

• 半双工：双方都可以做发送/接收，但同一时刻只能有一方作为发送端/接收端
• 异步：无时钟线规定发送与接收时间
• 串行：一根数据线逐个bit 发送数据

2.传感器参数

传感器名称	功能	量程	精度	工作电压	分辨率
DS18B20	温度采集	-55 - 135	± 0.5	3V - 5.5V	12位 0.0625

• 分辨率

位数	分辨率
9位	0.5
10位	0.25
11位	0.125
12位	0.0625

• 默认 12 位 0.0625 的分辨率
• 最终读取到的数值需要 * 分辨率才可以得到真实的温度数据

3.操作DS18B20 的 ROM 的 指令

1. 读ROM ：向DS18B20 写入（0x33）；
2. 匹配ROM ：向DS18B20 写入（0x55）；
3. 搜索ROM ：向DS18B20 写入（0xF0）；
4. 跳过ROM ：向DS18B20 写入（0xCC）；
5. 报警搜索：向DS18B20 写入（0xEC）；

4.外设与主控同时控制串口时的线与特性

1.线与特性：

概念：通信时，一方为低电平，两方都表现为低电平，必须两方都为高电平，在外部强上拉电阻的作用下，双方才能同时表现为高电平

上拉电阻：

1. 给单总线提供 "稳定高电平"
2. 保证通信时序正确
3. 给 DS18B20 供电

执行过程：

释放总线：一方将电平拉高，引脚电平由另一方控制

• 想要读取DS18B20 数据时，主控需要释放总线，检查引脚电平变化读取DS18B20 给主控的输入

5.DS18B20时序

1.复位时序：

1. 主机先将总线拉低至少480us，再释放总线，代表主机发送复位脉冲；
2. 主机如果在60 - 240 us 检测到总线中发出低电平，代表DS18B20 回复了一个存在脉冲
3. PS18B20 最终释放总线

2.写时序：

1.写0时序：

1. 主机将总线拉低大于60us
2. DS18B20 在60us内进行采样，如果采到低电平，则代表发送了一个0；
3. 主机释放总线，将引脚拉高

2.写1时序

1. 主机将总线拉低大于1us
2. 主机释放总线，将引脚拉高
3. DS18B20 在45 s内，进行采样，如果采到高电平，代表主机发送了一个1；

3.读时序：

1. 主机将总线拉低大于1us，释放总线，引脚变为高电平
2. 主机在15us内进行采样
3. 若采到1个高电平，代表读到，若采到低电平，则读到0
4. 最终DS18B20释放总线