DS18B20是一款單總線可編程分辨率的數(shù)字溫度計(jì)，詳細(xì)內(nèi)容可見中英文datasheet，筆者不在贅述。

很早就接觸到的溫度傳感器，也相信每一個(gè)曾學(xué)習(xí)過嵌入式開發(fā)的人都用過，筆者在STM32F4上自碼DS18B20驅(qū)動(dòng)，有些小小心得：

DS18B20的控制流程

根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，DS18B20只能作為從機(jī)，而單片機(jī)系統(tǒng)作為主機(jī)，單片機(jī)控制DS18B20完成一次溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個(gè)步驟：復(fù)位、發(fā)送ROM指令、發(fā)送RAM指令。每次對(duì)DS18B20的操作都要進(jìn)行以上三個(gè)步驟。

復(fù)位過程為：?jiǎn)纹瑱C(jī)將數(shù)據(jù)線拉低至少480uS，然后釋放數(shù)據(jù)線，等待15-60uS讓DS18B20接收信號(hào)，DS18B20接收到信號(hào)后，會(huì)把數(shù)據(jù)線拉低60-240uS，主機(jī)檢測(cè)到數(shù)據(jù)線被拉低后標(biāo)識(shí)復(fù)位成功；

發(fā)送ROM指令：ROM指令表示主機(jī)對(duì)系統(tǒng)上所接的全部DS18B20進(jìn)行尋址，以確定對(duì)那一個(gè)DS18B20進(jìn)行操作，或者是讀取某個(gè)DS18B20的ROM序列號(hào)。

發(fā)送RAM指令：RAM指令用于單片機(jī)對(duì)DS18B20內(nèi)部RAM進(jìn)行操作，如讀取寄存器的值，或者設(shè)置寄存器的值。

具體的RAM和RAM指令請(qǐng)查閱DS18B20的數(shù)據(jù)手冊(cè)。下面簡(jiǎn)單介紹：

1、ROM操作命令：DS18B20采用一線通信接口。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無法使用。一旦總線檢測(cè)到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件ROM操作指令，所有ROM操作指令均為8位長(zhǎng)度，主要提供以下功能命令：

1 ）讀ROM（指令碼0X33H）：當(dāng)總線上只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)（器件）時(shí)，讀此節(jié)點(diǎn)的64位序列號(hào)。如果總線上存在多于一個(gè)的節(jié)點(diǎn)，則此指令不能使用。

2 ）ROM匹配（指令碼0X55H）：此命令后跟64位的ROM序列號(hào)，總線上只有與此序列號(hào)相同的DS18B20才會(huì)做出反應(yīng)；該指令用于選中某個(gè)DS18B20，然后對(duì)該DS18B20進(jìn)行讀寫操作。

3 ）搜索ROM（指令碼0XF0H）： 用于確定接在總線上DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別所有的64位ROM序列號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)開始工作，總線主機(jī)可能不知道總線上的器件個(gè)數(shù)或者不知道其64位ROM序列號(hào)，搜索命令用于識(shí)別所有連接于總線上的64位ROM序列號(hào)。

4 ）跳過ROM（指令碼0XCCH）： 此指令只適合于總線上只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)；該命令通過允許總線主機(jī)不提供64位ROM序列號(hào)而直接訪問RAM，以節(jié)省操作時(shí)間。

5 ）報(bào)警檢查（指令碼0XECH）：此指令與搜索ROM指令基本相同，差別在于只有溫度超過設(shè)定的上限或者下限值的DS18B20才會(huì)作出響應(yīng)。只要DS18B20一上電，告警條件就保持在設(shè)置狀態(tài)，直到另一次溫度測(cè)量顯示出非告警值，或者改變TH或TL的設(shè)置使得測(cè)量值再一次位于允許的范圍之內(nèi)。儲(chǔ)存在EEPROM內(nèi)的觸發(fā)器用于告警。

RAM指令

DS18B20有六條RAM命令：

1）溫度轉(zhuǎn)換（指令碼0X44H）：?jiǎn)?dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，結(jié)果存入內(nèi)部RAM。

2）讀暫存器（指令碼0XBEH）：讀暫存器9個(gè)字節(jié)內(nèi)容，此指令從RAM的第1個(gè)字節(jié)（字節(jié)0）開始讀取，直到九個(gè)字節(jié)（字節(jié)8，CRC值）被讀出為止。如果不需要讀出所有字節(jié)的內(nèi)容，那么主機(jī)可以在任何時(shí)候發(fā)出復(fù)位信號(hào)以中止讀操作。

3）寫暫存器（指令碼0X4EH）： 將上下限溫度報(bào)警值和配置數(shù)據(jù)寫入到RAM的2、3、4字節(jié)，此命令后跟需要些入到這三個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。

4）復(fù)制暫存器（指令碼0X48H）：把暫存器的2、3、4字節(jié)復(fù)制到EEPROM中，用以掉電保存。

5）重新調(diào)E2RAM（指令碼0XB8H）：把EEROM中的溫度上下限及配置字節(jié)恢復(fù)到RAM的2、3、4字節(jié)，用以上電后恢復(fù)以前保存的報(bào)警值及配置字節(jié)。

6）讀電源供電方式（指令碼0XB4H）：?jiǎn)?dòng)DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU。對(duì)于在此命令送至DS18B20后所發(fā)出的第一次讀出數(shù)據(jù)的時(shí)間片，器件都會(huì)給出其電源方式的信號(hào)?！?”表示寄生電源供電?！?”表示外部電源供電。

1.初始化時(shí)序要注意，筆者親測(cè)，在MCU控制單總線為低電平240us即可（數(shù)據(jù)手冊(cè)上要求至少480us）釋放總線，等待60us后即可檢測(cè)到到DS18B20返回的拉低單總線信號(hào)，此處，需注意至少應(yīng)在此等待120us，否則可能會(huì)導(dǎo)致溫度傳感器無法正常工作。

2.初學(xué)者需注意時(shí)序，對(duì)于DS18B20的操作都必需經(jīng)過三步：初始化，ROM命令（多為跳過指令0xCC），DS18B20功能命令。再次強(qiáng)調(diào)對(duì)其的每一個(gè)操作必須經(jīng)過這三步，可閱讀code加深理解。

3.在讀取DS18B20時(shí)，注意順序，DS18B20先發(fā)送低位，在字節(jié)讀取時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。

4.初學(xué)者應(yīng)嘗試實(shí)現(xiàn)對(duì)于DS18B20內(nèi)部ROM的8位系列號(hào)（28H），和48位唯一序列號(hào)進(jìn)行讀取，以及修改溫度傳感器內(nèi)部EEPROM的過溫、低溫報(bào)警值。