1 - Wire数字温度计
1-Wire Digital Thermometer
DS18B20数字温度计提供9位到12位摄氏度的温度测量，并具有非易失性用户可编程上下触发点的报警功能。DS18B20通过单线总线进行通信，根据定义，与中央微处理器的通信只需要一条数据线（和接地）。它的工作温度范围为-55°C到+125°C，在-10°C到+85°C的范围内精确到±0.5°C。此外，DS18B20可以直接从数据线获取电源（“寄生电源”），无需外部电源。
每个DS18B20都有一个唯一的64位串行代码，允许多个DS18B20在同一条单线总线上工作。因此，使用一个微处理器控制分布在大面积上的多个DS18B20非常简单。可受益于此功能的应用程序包括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测和控制系统。
主要特点
独特的1线®接口只需要一个端口引脚进行通信
每个设备都有一个独特的64位串行代码存储在板载ROM中
多支路功能简化了分布式温度传感应用
不需要外部组件
可从数据线供电；电源范围为3.0伏至5.5伏
测量温度范围为-55°C至+125°C（-67°F至+257°F）
±0.5°C精度-10°C至+85°C
温度计分辨率可由用户选择9到12位
在750ms（最大）内将温度转换为12位数字
用户可定义的非易失性（NV）报警设置
报警搜索命令识别并处理温度超出编程限值（温度报警条件）的设备
提供8针SO（150密耳）、8针μSOP和3针TO-92封装
与DS1822兼容的软件
应用包括恒温控制、工业系统、消费品、温度计或任何热敏系统
引脚图及功能
引脚功能描述
显示了DS18B20的框图，管脚说明在管脚说明表中给出。64位ROM存储设备的唯一串行代码。草稿行存储器包含2字节温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。此外，草稿行还提供对1字节上下报警触发寄存器（TH和TL）和1字节配置寄存器的访问。配置寄存器允许用户将温度-数字转换的分辨率设置为9、10、11或12位。TH、TL和配置寄存器是非易失性的（EEPROM），因此它们将在设备通电时保存数据趴下。
那个DS18B20使用Maxim独有的1线总线协议，该协议使用一个控制信号实现总线通信。控制线需要一个微弱的上拉电阻，因为所有设备都通过一个3态或开路漏极端口（DS18B20的情况下是DQ引脚）连接到总线上。在这个总线系统中，微处理器（主设备）使用每个设备唯一的64位代码来标识和寻址总线上的设备。因为每个设备都有一个唯一的代码，可以在onebus上寻址的设备数量实际上是无限的。单线总线协议，包括对命令和“时隙”的详细解释，将在1线总线系统部分中介绍。
DS18B20的另一个特点是可以在没有外部电源的情况下工作。当总线处于高电平时，电源通过DQ引脚通过1线制上拉电阻器提供。高总线信号还为内部电容器（CPP）充电，然后在总线较低时为设备供电。这种从单线总线获取电源的方法被称为“寄生电源”。作为替代，DS18B20也可以由VDD上的外部电源供电。
原理图
DS18B20的核心功能是其直接数字温度传感器。温度传感器的分辨率可由用户配置为9、10、11或12位，分别对应于0.5°C、0.25°C、0.125°C和0.0625°C的增量。通电时的默认分辨率为12位。DS18B20在低功耗空闲状态下通电。要启动温度测量和a-D转换，主机必须发出Convert T T[44h]命令。转换后，产生的热数据存储在草稿行内存中的2字节温度寄存器中，DS18B20返回到空闲状态。如果DS18B20由外部电源供电，则主机可以在Convert T命令后发出“read time slots”（读取时隙）（请参阅“单线总线系统”部分），DS18B20将在温度转换进行时发送0，在转换完成时发送1。如果DS18B20使用寄生电源供电，则无法使用此通知技术，因为在整个温度转换过程中，总线必须通过强大的上拉而拉高。寄生电源的总线要求在为DS18B20供电一节中详细说明。
DS18B20输出温度数据以摄氏度校准；对于华氏度应用，必须使用查找表或转换例程。温度数据以16位符号扩展2的补码形式存储在温度寄存器中（见图2）。符号位表示温度是正还是负：正数S=0，负数S=1。如果DS18B20配置为12位分辨率，则温度寄存器中的所有位都将包含有效数据。对于11位分辨率，位0未定义。对于10位分辨率，位1和0未定义，对于9位分辨率，位2、1和0未定义。表1给出了12位分辨率转换的数字输出数据和相应温度读数的示例。
