ds18b20怎么样工作的原理是什么
DS18B20是一种数字温度传感器，它采用1-Wire通信协议，可以通过单总线乎或芹传输数据。
DS18B20使用热敏电阻来测量温度。热敏电阻是一种特殊的电阻，其电阻值会随着温度的变化而变化。DS18B20内部还有一个温度传感器，它可以测量内部的温度并将其转换为数字信号。
当DS18B20接入电源时，它会自动进行温度测量并将结果存储在其内部的存储器中。然后，通过1-Wire协议将结果传输给微控制器或其他系统。
DS18B20支持多个传感器在一根线上工作,通过64位的唯一识别码来区分.
附加特性:
工作温度范围:-55~+125摄氏度
高精度:±0.5摄氏度
支持多种温度量程(9-12位)
低功耗，待机电流为1uA左右
数据传输速率高达1Mbps
DS18B20通过1-Wire协议与微控制器进行通信。1-Wire协议是一种简单的岁毕、低成本的、单线通信协议，它可以在微控制器和传感器之间进行数据传输。
通信过程:
微控制器在总线上发送一个温度转换命令，请求DS18B20进行温度测量。
DS18B20接收到命令后，进行温度测量并将结果存储在其内部存储器中。
微控制器发送一个读数据命令，请求DS18B20将存储的温度数据发送给微控制器。
DS18B20接收到命令后，将存储的温度数据通过总线发送给微控制器。
微控制器接收到温度数据后，通过软件转换将其转换为物理单位的温度值。
DS18B20还具有高精度和高灵敏度的特点,可用于各种温度监控和控制场景.
DS18B20可以使用两种方式工作：轮询模式和中断模式。
轮询模式：微控制器定期询问传感器当前的温度值。这种方式简单易用，但会消耗更多的团穗CPU资源。
中断模式：微控制器等待DS18B20的中断信号。当DS18B20完成温度测量并存储结果后，会发出中断信号通知微控制器。这种方式可以降低CPU资源消耗。
DS18B20还支持多个传感器在同一个总线上工作，可以使用ROM操作来识别和选择不同的传感器。
DS18B20是一款非常受欢迎的温度传感器,它简单易用,低功耗,高精度,多功能,并且有很多现成的库可供使用。
DS18B20可以通过各种单片机和微控制器来使用，如Arduino,Raspberrypi,STM32,PIC等。
在使用DS18B20之前，需要先在单片机或微控制器上配置1-Wire通信接口。1-Wire接口可以使用串行或并行的方式来实现。
通常需要使用特定的库来访问DS18B20，这些库可以提供简单易用的接口来读取温度值。库提供了很多函数来读取温度值,配置,操作传感器等.
举个例子，使用Arduino来读取DS18B20的温度值，需要先将DS18B20连接到Arduino板上，然后使用OneWire库和DallasTemperature库来实现通信和操作。代码大致如下
`C++
#include
#include
//Datawireisconnectedtopin2ontheArduino
#defineONE_WIRE_BUS2
//SetupaoneWireinstancetocommunicatewithanyOneWiredevices(notjustMaxim/DallastemperatureICs)
OneWireoneWire(ONE_WIRE_BUS);
//PassouroneWirereferencetoDallasTemperature.
DallasTemperaturesensors(oneWire);
voidsetup()
{
Serial.begin(9600);
//Startupthelibrary
sensors.begin();
}
voidloop()
{
//callsensors.requestTemperatures()toissueaglobaltemperature
//requesttoalldevicesonthebus
sensors.requestTemperatures();
//Sendthecommandtogettemperatures
floattempC=sensors.getTempCByIndex(0);
//printthetemperatureontheserialmonitor
Serial.print(Temperatureis:);
Serial.print(tempC);
Serial.println(Celsius);
delay(1000);
}
`
需要注意的是,DS18B20的引脚连接可能因为供应商而不同.通常需要查看数据手册来了解连接方式.
如何用pic单片机写DS18B20数字温度
#include<pic.h>//单总线的运用.DS18B20数字温度传感器(在I/O口上进行总360问答线操作时，读取数据要用或运算，发送数据要用与运算)
#define uchar unsigned char//宏定义
#define uint unsigned int
///这几个境养际愿逐好宏定义为了DQ 是要读和写程序所以直接宏定义可以简化设置输入输出状态
城#define DQ RC1 //宏定义DQ等同于RC1这个端口
#define DQ_HIGH() TRISC1=1 //宏定义DQ高电理英优看从平时设为输入状态(即DQ_HIGH()字符串等同于TRISC1=1)
#define DQ_LOW() TRISC1=0;DQ=0 民段三搞关味手制含让//宏定义DQ低电平时设为输出状态且RC1端口拉低稳众南犯落易电平(即DQ_LOW()字符串等同于TRISC1=0且RC1=0)
uint temper;//先定义一个要显示温度的变量
uchar a1,a2,a3,a4;//定义数码管显示的4个变量，我们只取小数前两位和后两位
_企规洲永负_CONFIG(0x3b31);/氧十益孩得/设置配置位
const uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,//注意code是用在51单片机中的程序储存器中，const是一个常量,pic和51的单片机也可以共用的常量,但要写在前头
0x66,0x流机次6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x39,0x5e,0x79,0x71,0x20};//号数码管数字表从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f,无显示
const uchar table1[]={0命既光怎活乡预更帝联顺xbf,0x86,0xdb,0xcf,//带小数点看的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef玉年边内首差正};
void dela客随守希终笑yus(uint,uchar);//微秒的延时声明
void delay(uint x);//毫秒的延时声明
void init();
void disp(uchar num1,uchar num2,uchar num3,uchar num4);
void reset();
void write_byte(uchar date);
uchar read_byte();
void get_tem();
void main()
{
init();//调用初始化
while(1)//因为化食气张零团虽讨要不断地循环扫描键盘检测是否按下所以要进行死循环
{
// NOP();//单片机的空指令可以当作1us延时使用，不用声明,但一定要饭有奏味怕飞收让某大写
// delayus(0,0);//20us可用软件调试仿真的Stopwatch可得20us,30us,45us新道弱就烧,70us,500us,750us
// delayus(1,1);//30us
// delayus(2,2);//45us
// delayus(4,4);//70us
// delayus(70,30);//750us
// delayus(50,10);//500us
get_tem();//调用获取DS18B20温度程序
// for(num=20;num>0;num--)//隔20us变更一次
// disp(a1,a2,a3,a4);//同时调用数码管
}
}
void reset()//DS18B20的初始化工作时序而不是单片机的
{
uchar st=1;//在初始化中要读DS18B20返回的低电平，所以要先定义一个变量st,且等于1
DQ_HIGH();//上面已定义了等同于TRISC1=1即设置RC1为输入状态,又因为原理图上有上拉电阻，所以为高电平
NOP();NOP();//延时2us
while(st)//循环st=0为假说明DS18B20已经返回0响应了确定存在，退出while
{
DQ_LOW();//上面已定义了等同于TRISC1=0,RC1=0即设置RC1为输出状态,且输出低电平
delayus(70,30);//延时750us
DQ_HIGH();//拉到高电平
delayus(4,4);//延时40us
if(DQ==1)//进行判断如果等于1,则at=1,DS18B20没有返回低电平未有响应
st=1;//等于1则要超过或循环while语句重新发送给DS18B20响应，不可能一次就确定18b20的存在
else
st=0;//循环直到st=0为假说明DS18B20已经返回0响应了
delayus(50,10);//因为已经有返回响应,确定DS18B20的存在，所以要延时500us再退出while
}
DQ_HIGH();//重新拉高，也叫释放总线
}
void write_byte(uchar date)//DS18B20的写工作时序,里面的date是单片机要发送的数据
{
uchar i,temp;//定义一个for循环的变量和发送数据中的一个位的变量
DQ_HIGH();//先置高电平
NOP();NOP();//延时2us
for(i=8;i>0;i--)//因为发送一个数据有8位
{
temp=date&0x01;//和00000001与,无论date是什么数与之后只有最低位是有效的,temp得到的其实是date的最低的一位
DQ_LOW();//置低电平
delayus(0,0);//延时20us
if(temp==1)//说明date的最低位是1,用if,else语句把数据从最低位到高一位一位的发送
DQ_HIGH();//因为temp=1表示数据线要置高电平
else
DQ_LOW();//表示temp=0数据线要置低电平
delayus(2,2);//延时45us
DQ_HIGH();//重新拉高，也叫释放总线
date=date>>1;//发送完一位后需要把date右移一位才能进行循环,如原来是01010101,右移1位后得到00101010,最低位被移走即发送
}
}
uchar read_byte()//DS18B20的读工作时序，因为是读所以是一个带返回值的函数，括号里面不用写变量，因为单片机只是读取而不发送任何东西
{
uchar i,date;//再定义一个for循环的变量i和接收数据的变量date
static bit j;//定义一个状态位,j是一个位的变量
for(i=8;i>0;i--)//因为接收一个数据有8位
{
date=date>>1;//先将数据右移一位其实这里只移动7位,加上或运算移动一位就共8位
DQ_HIGH();//先要确定数据线拉高
NOP();NOP();//延时2us
DQ_LOW();//将数据线拉低
NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();NOP();//延时6us
DQ_HIGH();//拉高
NOP();NOP();NOP();NOP();//延时4us
j=DQ;//把RC1数据线的状态附给状态位j,这样读取到的数据线高低电平就是j的变化
if(j==1)//如果等于1,则说明是高电平,等于0时不需要或运算，因为或运算相当于右移，最高位自动补0
date=date|0x80;//只有读回来的数是1时才和10000000或运算,因为第一个读回来的是最低位，如果第二个又读回到要放在倒数第二位会不好放，所以要将最低位或运算放在最高位,这里已经移动过一次了
//如date是1或运算后得10000000，而这里只读取一次，循环后可得第二个11000000如果是0则直接填10000000
delayus(1,1);//延时30us
}
return (date);//把接收到的数据返回去经单片机
}
void get_tem()//获取温度指令将数据化为温度给数码管显示的函数
{
uchar temp1,temp2,num;//因为同时一次从低到高读两个字节,定义两个字节的变量，是下面的指令的变量
float aaa;//定义一个浮点数等于aaa的变量,提高精确度
reset();//调用DS18B20初始化相当复位
write_byte(0xcc);//ccH,因为只接了一个不需要配对,跳过了匹配的ROM指令
write_byte(0x44);//发送温度转换指令44H
for(num=100;num>0;num--)//隔100次,数码管闪一次
disp(a1,a2,a3,a4);//同时调用数码管
reset();//重新复位
write_byte(0xcc);//ccH,因为只接了一个不需要配对,跳过了匹配的ROM指令
write_byte(0xbe);//BEH是指接下来我要读你的指令
temp1=read_byte();
temp2=read_byte();//因为同时一次从低到高读两个字节
// temper=(temp2*256+temp1)*0.0625*100;//将温度转换成十六位温度数据，转换成十进制还需要乘以0.0625,因为我们只显示4个数码管，后两个是小数，不好提取就乘以100变成整数再提取
aaa=(temp2*256+temp1)*0.0625*100;//因为前面定义temper是一个整形的变量，乘出来的会是取整数精确度不高,附给用浮点数float表示的aaa就可以乘出小数部分
temper=(int)aaa;//再将aaa强制转换给整形temper，这时的整形temper就可以是带小数的了，注意书写格式
//这里面是强制转换的指令
a1=temper/1000;//因上一条程序已化为4位整数,提取对最高位千位求模
a2=temper%1000/100;//提取对百位求模
a3=temper%100/10;//提取对十位求模
a4=temper%10;//提取对个位求佘
}
void delayus(uint x,uchar y)//定义一个整形一个字符形变量表示微秒
{
uint i;
uchar j;
for(i=x;i>0;i--);
for(j=y;j>0;j--);
}
void delay(uint x)//延迟函数x表示毫秒
{
uint a,b;
for(a=x;a>0;a--)
for(b=110;b>0;b--);//嵌套
}
void init()
{
TRISD=0;//因为RD接的是数码管设置全为输出状态
TRISA=0;//设置数码管的位选为全输出状态
PORTD=0;//设置输出先全部关闭
PORTA=0;//在初始化时数码管不能显示
}
void disp(uchar num1,uchar num2,uchar num3,uchar num4)//数码管的扫描函数,要在里面有4个变量，每一个为一个数码管显示的数
{
PORTD=table[num1];//调用数码管的显示函数（注第一个是显示0）这是从左到右第一个数码管要显示的段选
PORTA=0x20;//00100000由原理图可得第一个数码管是由RA5控制位选的
delay(10);//因为是要动态，所以要加延时，但时间不能太长
PORTD=table1[num2];//调用数码管的显示函数（注第一个是显示0）这是第二个数码管要显示的段选,显示的小带小数点的
PORTA=0x10;//00010000由原理图可得第二个数码管是由RA4控制位选的
delay(10);//因为是要动态，所以要加延时，但时间不能太长
PORTD=table[num3];//调用数码管的显示函数（注第一个是显示0）这是第三个数码管要显示的段选
PORTA=0x08;//00001000由原理图可得第三个数码管是由RA3控制位选的
delay(10);//因为是要动态，所以要加延时，但时间不能太长
PORTD=table[num4];//调用数码管的显示函数（注第一个是显示0）这是第四个数码管要显示的段选
PORTA=0x04;//00000100由原理图可得第四个数码管是由RA2控制位选的
delay(10);//因为是要动态，所以要加延时，但时间不能太长
}
DS18B20的介绍
DS18B20是常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
