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元器件图

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DS18B20 特点

  1. DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”
  2. 采用单总线的接口方式 与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。
  3. 测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在 -10~+ 85°C范围内，精度为 ± 0.5°C 。
  4. 持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温。
  5. 掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ，在系统掉电以后，它仍可保存分辨率及报警温度的设定值。

DS18B20内部结构

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初始化时序

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主机首先发出一个480-960us的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。

static void DS18B20_Rst(void)
{
	//推完输出
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	DS18B20_DQ_0;
	//主机产生至少480us的低电平信号
	DHT11_DELAY_US(750);
	//产生之后拉高
	DS18B20_DQ_1;
	//从机收到复位信号后，会在15-60us后发送给主机一个存在脉冲
	DHT11_DELAY_US(15);

做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480-960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15-60us后将总线电平拉低60-240us做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。

static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
	uint8_t pulse_time = 0;
	//主机操作，拉高，从机会拉低
	DS18B20_Mode_IPU();
	//等待低脉冲，会存在60~240us,如果没有到来，超时处理
	while( DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<100 )
	{
		pulse_time++;
		DHT11_DELAY_US(1);
	}	
	//超时处理
	if( pulse_time >=100 )
		return 1;
	else
		pulse_time = 0;
	//有脉冲，且时间不能大于240ms
	while( !DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<240 )
	{
		pulse_time++;
		DHT11_DELAY_US(1);
	}	
	if( pulse_time >=240 )
		return 1;
	else
		return 0;
}

读时序

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对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。读时隙是从主机把单总线拉低之后，在1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成

//读0 1的时间要大于60us
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{
	uint8_t dat;
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	//主机产生1~15us低电平
	DS18B20_DQ_0;
	DHT11_DELAY_US(10);
	
	//设置输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高
	DS18B20_Mode_IPU();
	//DHT11_DELAY_US(2);
	if( DS18B20_DQ_IN() == SET )
		dat = 1;
	else
		dat = 0;
	//加起来不能少于60us
	DHT11_DELAY_US(45);
	return dat;
}

写时序

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写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则继续拉低电平最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平。若主机想写1，在一开始拉低总线电平1微秒后就释放总线为高电平，一直到写周期结束。而做为从机的DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。

//写0 1时间至少要大于60us
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat)
{
	uint8_t i, testb;
	DS18B20_Mode_Out_PP();
	for( i=0; i<8; i++ )
	{
		testb = dat&0x01;
		dat = dat>>1;		
		if (testb)
		{			
			DS18B20_DQ_0;
			//写1 延迟在1us~15us
			DHT11_DELAY_US(8);
			DS18B20_DQ_1;
			DHT11_DELAY_US(58);
		}		
		else
		{			
			DS18B20_DQ_0;
			//写0时间长
			/* 60us < Tx 0 < 120us */
			DHT11_DELAY_US(70);
			
			DS18B20_DQ_1;			
			// > 1us
			DHT11_DELAY_US(2);
		}
	}
}

参考顺序

为什么要匹配ROM?
一般情况下，一个主机带一个从设备（DS18B20），不需要匹配。但如果有多个从设备与主机相连接，需要知道采集那个传感器的温度，而DS18B20内部有64位ROM标志唯一，匹配就是匹配的ROM信息，从而可以分辨传感器。只有完全匹配该64位ROM编码的从设备才会响应总线的主设备发出的功能命令。

匹配ROM

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跳过ROM

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参考
DS18B20.pdf手册