在前面我们介绍过 STM32F1 的内部温度传感器，由于芯片工作温升较 大，用内部温度传感器测量环境温度显然是不合理的，误差会比较大，因此本篇我们来学**精度较高的外部 DS18B20 数字温度传感器，由于此传感器是单总线 接口，所以需要使用 STM32F1 的一个 IO 口模拟单总线时序与 DS18B20 通信，将 检测的环境温度读取出来。本章要实现的功能是：系统开启时首先检测 DS18B20 温度传感器是否存在，若存在输出相应的提示信息，然后间隔 500ms 读取一次 DS18B20 测试的温度，并通过串口打印输出，最后让 D1 指示灯不断闪烁，提示 系统正常运行。

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DS18B20 介绍

    DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司推出的一种的“一线总线（单总线）”接 口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、 适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。DS18B20 温度传感器具有如下特点：

1、适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据 线供电。

2、独特的单线接口方式，DS18B20 在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、DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上， 实现组网多点测温。

4、DS18B20 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成 在形如一 只三极管的集成电路内。

5、温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃

6、可编程的分辨率为 9～12 位，对应的可分辨温度分别为 0.5℃、0.25℃、 0.125℃ 和 0.0625℃，可实现高精度测温。

7、在 9 位分辨率时最多在 93.75ms 内把温度转换为数字，12 位分辨率时最 多在 750ms 内把温度值转换为数字，速度更快。

8、测量结果直接输出数字温度信号，以"一根总线"串行传送给 CPU，同时 可传送 CRC 校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。

9、负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁， 但不能正常工作。DS18B20 外观实物如下图所示：

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    从DS18B20 外观图可以看到，当我们正对传感器切面（传感器型号字符那一面）时，传感器的管脚顺序是从左到右排列。管脚 1 为 GND，管脚2为数据DQ，管脚 3为 VDD。如果把传感器插反，那么电源将短路，传感器就会发烫，很容易损坏，所以一定要注意传感器方向，通常我们在开发板上都会标出传感器的凸起出，所以只需要把传感器凸起的方向对着开发板凸起方向插入即可。DS18B20 内部结构如下图所示。

    ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该 DS18B20 的地址序列号。64 位光刻 ROM 的排列是：开始 8位（28H）是产品类型标号，接着的48 位是该 DS18B20 自身的序列号，最后 8 位是前面 56 位的循环冗余校验码。光刻 ROM的作用是使每一个DS18B20 都各不相同， 这样就可以实现一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的。

    DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速的暂存器RAM和一个非易失性的可电擦除的 EEPROM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、TL 和配置寄存器。

    配置寄存器是配置不同的位数来确定温度和数字的转化， 配置寄存器结构如下：

1 Y7 q( K' o! v3 \' k0 j' V

" w+ ?! m* d0 [$ v) ^. d

    低五位一直都是"1"，TM 是测试模式位，用于设置 DS18B20 在工作模式还是在测试模式。在 DS18B20 出厂时该位被设置为 0，用户不需要去改动。R1 和 R0用来设置 DS18B20 的精度（分辨率），可设置为 9，10，11 或 12 位，对应的分辨率温度是 0.5℃，0.25℃，0.125℃和 0.0625℃。R0 和 R1 配置如下图：

9 C  q8 R( E2 B  y. ?; S

    在初始状态下默认的精度是 12 位，即 R0=1、R1=1。

    高速暂存存储器由 9个字节组成，其分配如下：

    当温度转换命令（44H）发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1 个字节。存储的两个字节，高字节的前5 位是符号位S，单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如下：

2 Q% ^) C1 [- O/ x2 F; G; t9 A; b$ A

    如果测得的温度大于0，这 5 位为‘0’，只要将测到的数值乘以 0.0625（默

认精度是 12 位）即可得到实际温度；如果温度小于 0，这 5 位为‘1’，测到的

数值需要取反加 1 再乘以0.0625 即可得到实际温度。温度与数据对应关系如下：

    比如我们要计算+85 度，数据输出十六进制是 0X0550，因为高字节的高 5位为 0，表明检测的温度是正温度，0X0550 对应的十进制为 1360，将这个值乘以 12位精度 0.0625，所以可以得到+85 度。