DS18B20是一種單總線數字溫度傳感器，測試溫度范圍-55℃-125℃，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點。單總線，意味著沒有時鐘線，只有一根通信線。單總線讀寫數據是靠控制起始時間和采樣時間來完成，所以時序要求很嚴格，這也是DS18B20驅動編程的難點。
一.DS18B20溫度傳感器1.引腳圖 2.DS18B20內部結構圖
主要由2部分組成：64位ROM、9字節暫存器，如圖所示。 (1) 64 位ROM。它的內容是64 位序列號，它可以被看作是該DS18B20 的地址序列碼，其作用是使每個DS18B20 都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20 的目的。 (2) 9字節暫存器包含：溫度傳感器、上限觸發TH高溫報警器、下限觸發TL低溫報警器、高速暫存器、8位CRC產生器。 3.64位ROM結構圖 8位CRC:是單總線系列器件的編碼，DS18B20定義為28H。
48位序列號：是一個唯一的序列號。
8位系列碼：由CRC產生器生產，作為ROM中的前56位編碼的校驗碼。 4.9字節暫存器結構圖 以上是內部9 個字節的暫存單元（包括EEPROM）。
字節0~1 是溫度存儲器，用來存儲轉換好的溫度。
字節2~3 是用戶用來設置最高報警和最低報警值。這個可以用軟件來實現。
字節4 是配置寄存器，用來配置轉換精度，讓它工作在9~12 位。
字節5~7 保留位。
字節8 CRC校驗位。是64位ROM中的前56位編碼的校驗碼。由CRC發生器產生。 5.溫度寄存器結構圖 溫度寄存器由兩個字節組成，分為低8位和高8位。一共16位。
其中，第0位到第3位，存儲的是溫度值的小數部分。
第4位到第10位存儲的是溫度值的整數部分。
第11位到第15位為符號位。全0表示是正溫度，全1表示是負溫度。
表格中的數值，如果相應的位為1，表示存在。如果相應的位為0，表示不存在。 6.配置寄存器 精度值：
9-bit 0.5℃
10-bit 0.25℃
11-bit 0.125℃
12-bit 0.0625℃ 7.溫度/數據關系 注意：如果溫度是一個負溫度，要將讀到的數據減一再取反 二.單總線協議1.單總線通信初始化 初始化時序包括：主機發出的復位脈沖和從機發出的應答脈沖。主機通過拉低單總線480-960μs產生復位脈沖；然后由主機釋放總線，并進入接收模式。主機釋放總線時，會產生一由低電平跳變為高電平的上升沿，單總線器件檢測到該上升沿后，延時15～60μs，接著單總線器件通過拉低總線60～240μsμ來產生應答脈沖。主機接收到從機的以應答脈沖后，說明有單總線器件在線，到此初始化完成。然后主機就可以開始對從機進行ROM命令和功能命令操作。 2.位寫入時序 寫時隙：當主機把數據線從邏輯高電平拉到邏輯低電平的時候，寫時間隙開始。有兩種寫時間隙：寫1的時間隙和寫0時間隙。所有寫時間隙必須最少持續60us,包括兩個寫周期間至少1us的恢復時間。DQ引腳上的電平變低后，DS18B20在一個15us到60us的時間窗口內對DQ引腳采樣。如果DQ引腳是高電平，就是寫1，如果DQ引腳是低電平，就是寫0。主機要生成一個寫1時間隙，必須把數據線拉到低電平然后釋放，在寫時間隙開始后的15us內允許數據線拉到高電平。主機要生成一個寫0時間隙，必須把數據線拉到低電平并保持60us。 3.位讀取時序 當主機把總線從高電平拉低，并保持至少1us后釋放總線；并在15us內讀取從DS18B20輸出的數據。 4.DS18B20的ROM操作命令
用途：主要是用于選定在單總線上的DS18B20，分為5個命令
（1）.讀出ROM，代碼為33H，用于讀出DS18B20的序列號，即64位激光ROM代碼。
（2）.匹配ROM，代碼為55H，用于識別（或選中）某一特定的DS18B20進行操作。
（3）.搜索ROM，代碼為F0H，用于確定總線上的節點數以及所有節點的序列號。
（4）.跳過ROM，代碼為CCH，當總線僅有一個DS18B20時，不需要匹配 。
（5）.報警搜索，代碼為ECH，主要用于鑒別和定位系統中超出程序設定的報警溫度界限的節點
三.驅動程序測試平臺：
單片機：STC89C52RC，晶振12MHZ #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ=P3^7; //定義數據線
void delay_us(uchar n) //延時約16微妙 { while(n--); }
1.初始化
void DS18B20_init() { DQ=1; delay_us(1); //稍作延時 DQ=0; delay_us(80); //延時480到960us DQ=1; i = 0; while(DQ) //等待DS18B20拉低總線 { delay_us(100); i++; if(i>5)//約等待>5MS { return 0;//初始化失敗 } } }
2.寫字節
void write_byte(uchar dat) //寫一個字節 { uchar i; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0; //每寫入一位數據之前先把總線拉低1us _nop_(); DQ=dat&0x01; //取最低位寫入 delay_us(10); //延時68us，持續時間最少60us DQ=1; //然后釋放總線 dat=dat>>1; //從低位開始寫 } delay_us(10); }
3.讀字節
uchar read_byte() //讀一個字節 { uchar i,dat=0; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0; //先將總線拉低1us _nop_(); DQ=1; //然后釋放總線 _nop_();_nop_(); _nop_();_nop_(); if(DQ) dat=dat|0x80; //每次讀一位 dat=dat>>1; //從最低位開始讀 delay_us(10); //讀取完之后等待48us再接著讀取下一個數 } return dat; }
4.讀溫度
uint read_temper () { uchar a,b; uint t=0; DS18B20_init(); delay_us(15); write_byte(0xcc); //跳過ROM操作命令 write_byte(0x44); //發送啟動溫度轉換命令 DS18B20_init(); delay_us(15); write_byte(0xcc); //跳過ROM操作命令 write_byte(0xbe); //發送讀溫度寄存器命令 a=read_byte(); //先讀低八位 b=read_byte(); //再讀高八位 t=b; t<<=8; //左移八位 t=t|a; //t為16位的數，使高八位為b的值，低八位為a的值 return t; //返回溫度值 }
5.溫度轉換
uint temper_change() { uint temper; float tp; temper=read_temper(); if(temper<0) //考慮負溫度的情況 { temper=temper-1; temper=~temper; tp=temper*0.0625; //16位溫度轉換成10進制的溫度 temper=tp*100+0.5; //留兩個小數點，并四舍五入 } else { tp=temper*0.0625; //16位溫度轉換成10進制的溫度 temper=tp*100+0.5; //留兩個小數點，并四舍五入 } return temper; } 注意：在主函數中調用temper_change()函數返回的temper即為溫度值。由于單總線對時序要求嚴格，我們的延時函數可能并不適用于你的單片機，所以請根據需要自行進行修改 | 
