二、ds18b20
1.传感器基础概念
传感器：将物理量转换为电信号的器件。此处特指数字温度传感器 DS18B20（用于设备温度、环境温度采集）。
1)传感器指标参数
(1)量程（温度测量范围）：-55℃ ~ 125℃
(2)精度（传感器测量温度与实际温度值之间允许的最大误差）：±0.5℃
举例：实际温度值25℃，传感器采集温度值应在 24.5 ~ 25.5℃ 之间。
(3)分辨率（对温度变化敏感程度，分辨率越高，能察觉的微小温度变化越小，读数越细腻）：
9位：0.5℃
10位：0.25℃
11位：0.125℃
12位：0.0625℃（最高分辨率）
(4)工作电压：3V ~ 5.5V
2.通信方式与硬件连接
1)通信特点
51单片机与DS18B20通信属于：半双工、异步、串行。
采用 GPIO One-Wire 单总线 协议，传感器通过一根GPIO信号线与单片机通信。
2)硬件连线
单片机 P3.7 引脚接 DS18B20 的 DQ (数据信号线)。
单片机 VCC 接 DS18B20 VCC。
单片机 GND 接 DS18B20 GND。
3)线与特性（关键点）
核心规则：
引脚拉高，不能直接决定引脚电平（受对方影响）。
拉高：释放总线。
你作为数据的接收方时，需要释放总线（写1或读数据前）。
数据格式：
读取的数值为16位，采用符号位扩展，二进制补码形式存储。
3.DS18B20内部结构
64-BIT ROM：存储唯一ID，用于多器件挂载。
单线端口：连接外部DQ总线。
内部电源：寄生电源或外部供电（框图显示内部电源电路）。
存储器逻辑控制模块：协调其他模块工作。
暂存器（SCRATCHPAD）：存放温度数据、高温触发阈值（TH）、低温触发阈值（TL）及参数配置。
8位CRC生成器：用于数据校验。
4.DS18B20采集温度流程
由于DS18B20转换温度需要时间，通常分为"启动转换"和"读取温度"两个步骤。
步骤一：启动温度转换
ds18b20_reset()：复位DS18B20。
write_ds18b20(0xCC)：发送0xCC，跳过ROM（跳过64位ID匹配，直接操作单节点）。
write_ds18b20(0x44)：发送0x44，开启温度转换。
延时750ms（等待转换完成）。
步骤二：读取温度数据
ds18b20_reset()：复位DS18B20。
write_ds18b20(0xCC)：发送0xCC，跳过ROM。
write_ds18b20(0xBE)：发送0xBE，读取温度（读取暂存器）。
读取2个字节温度（共16位，包含符号位和小数部分）。
5.通信时序
所有操作均以主机拉低总线开始。
1)复位时序（初始化）
(1)主机拉低总线 480us - 960us（发送复位脉冲）。
(2)主机释放总线，需要延时 15 - 60us。
(3)DS18B20拉低总线 60 - 240us（回复响应脉冲）。
(4)DS18B20释放总线，总线呈现高电平，初始化过程结束。
2)写时序
(1)写'0'时序：
1.主机将总线拉低 至少60us，最多不超过120us。
2.DS18B20在 15us - 60us内进行采样，若总线此时为低电平，则代表主机发送了'0'。
3.主机释放总线。
(2) 写 '1' 时序
1.主机将总线拉低 小于15us，释放总线。
2.DS18B20在 15us - 60us内进行采样，若总线此时为高电平，则代表主机发送了'1'。
注：发送指令 0xCC（二进制 1100 1100）就是遵循上述写时序逐位发送。
3)读时序
(1)读'1'时序
1.主机拉低总线，大于1us，然后释放总线。
2.DS18B20释放总线，总线呈现高电平。
3.主机在 15us内采样电平，此时总线为高电平，代表主机读到'1'。
(2)读'0'时序：
1.主机拉低总线，大于1us，然后释放总线。
2.DS18B20在主机释放总线后，主动拉低（代表要传输'0'）。
3.主机在 15us内进行采样，此时总线为低电平，代表主机读到'0'。