DS18B20温度传感器使用介绍

DS18B20是一种常见的数字温度传感器，广泛应用于温度测量和控制领域。相比传统的模拟温度传感器，DS18B20具有许多优点，包括功能强大、硬件简单、易扩展和抗干扰性强等。以下是关于DS18B20温度传感器使用介绍：

工作原理

DS18B20内部集成了模拟温度传感器所需的电路，可以将模拟信号处理成数字信号后存到RAM中，再通过引脚将信号传给单片机使用。其测温范围为-55°C到+125°C，通信接口为1-Wire（单总线）。在测温过程中，DS18B20通过一个数据线就能与外部控制器进行通信，从而实现多点测温。

引脚及应用电路

DS18B20采用3脚PR-35封装，其引脚分别为VCC、GND和DQ。其中，VCC为电源引脚，GND为地线引脚，DQ为数据线引脚。在使用时，需要将DQ引脚接入单片机的某个I/O口，并通过一个4.7kΩ的上拉电阻与VCC相连。

应用电路非常简单，只需将DS18B20的VCC和GND引脚分别接在单片机的电源和地线上，然后将DQ引脚与单片机的某个I/O口相连即可。如果需要多点测温，可以在总线上挂接多个DS18B20温度传感器。

寄生电源供电方式

DS18B20温度传感器还支持寄生电源供电方式。在这种方式下，传感器通过信号线直接从VCC获得电能，不需要单独的电源线。这种方式适合于多点测温应用，但需要多占用一根I/O线进行强上拉切换。

外部电源供电方式

在外部电源供电方式下，DS18B20温度传感器的工作电源由VDD引脚接入，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度。同时，这种方式下电路比较简单，工作稳定可靠、抗干扰能力强。这是DS18B20温度传感器的最佳供电方式。

使用注意事项

在使用DS18B20温度传感器时，需要注意以下几点：

1. 在启动温度转换指令时，必须在最多10μS内将信号线转换到强上拉状态，以提供足够的电能供应。
2. 在寄生电源供电方式下，需要外加强上拉驱动VDD电源检测。如果没有接VCC，则需通过外接电源给VCC供电。
3. 在总线上可以挂接多个DS18B20温度传感器，但最多不能超过8个。
4. 在连接数据线时，应避免上拉电阻和数据线之间的连接不正确导致数据线处于下拉状态，否则会导致传感器无法正常工作。
5. 在读取传感器数据时，应确保数据线上没有其他干扰信号。可以通过软件滤波或延时等方法来消除干扰信号的影响。
6. 在使用外部电源供电方式时，应确保VDD引脚的供电电压在规定范围内（通常为3.3V或5V）。过高的电压可能会导致传感器损坏。
7. 在使用前应先了解DS18B20的测温范围和精度要求，以便正确选择和使用传感器。

总结

DS18B20温度传感器是一种功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强的数字温度传感器。其工作原理基于内部集成的模拟温度传感器电路，可以将模拟信号处理成数字信号后存到RAM中，再通过引脚将信号传给单片机使用。在使用时需要注意提供足够的电能供应、正确连接数据线、避免干扰信号的影响等。同时，需要根据测温范围和精度要求选择合适的传感器。DS18B20温度传感器的寄生电源供电方式和外部电源供电方式各有特点，可以根据实际应用场景选择合适的供电方式。