單片機(jī)測溫芯片DS18B20 是一款常用的IC，那么它有何優(yōu)勢和特點(diǎn)呢？對(duì)于ds18b20 又是如何處理和支持負(fù)溫度的呢？一起來了解一下。
ds18b20優(yōu)勢和特點(diǎn)
?。?）在溫度轉(zhuǎn)換精度為±0.5℃時(shí)，電壓范圍：3.0～5.5V，寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。既可以用寄生電源供電，也可采用外部電源供電。
（2）獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接僅需一個(gè)I/O口線便可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。無需變換其他電路，即可直接輸出被測溫度值。
?。?）支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫。
?。?）溫度測量范圍為-55℃～+125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃，固有測溫分辨率為0.5℃。
?。?）掉電保護(hù)功能：內(nèi)部有EEPROM（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦可編程只讀存儲(chǔ)器），系統(tǒng)掉電后，它仍可保存分辨率及報(bào)警溫度的設(shè)定值。
?。?）在9位分辨率時(shí)最長轉(zhuǎn)換時(shí)間為93.75ms；12位分辨率時(shí)，最長轉(zhuǎn)換時(shí)間為750ms。
?。?）直接以數(shù)字信號(hào)方式輸出溫度測量結(jié)果，以“一線總線”串行方式傳送給CPU （Central Processing Unit，中央處理器），同時(shí)可傳送校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。
?。?）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)被燒毀，但不能正常工作。
?。?）可編程分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的分辨溫度為0.5℃、0.25℃、0.125℃、和 0.0625℃。
（10）每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，零功耗等待。
DS18B20數(shù)據(jù)處理支持負(fù)溫度
18B20片內(nèi)有一個(gè)9Byte的 SRAM 和一個(gè)3Byte的 EEPROM。如下圖：
其中我們需要使用的就是SRAM中的前兩個(gè)字節(jié)，這里儲(chǔ)存的就是我們要的溫度值。這兩個(gè)字節(jié)的結(jié)構(gòu)如下：
我們可以看到，LS（低字節(jié)）的高四位 和 MS（高字節(jié)）的低四位共8個(gè)字節(jié)構(gòu)成了實(shí)際的一個(gè)帶符號(hào)位的字節(jié)數(shù)據(jù)可以表示（-128～127）足夠表示18B20的溫度范圍。MS的高四位為符號(hào)為的擴(kuò)展，當(dāng)溫度值為正時(shí)MS高5位（圖中S的五位）全為0，溫度值為負(fù)時(shí)全為1。LS的低四位為小數(shù)部分，不是要求太高的話可以忽略。我們這里暫不套路小數(shù)部分的處理方法。
下面我們就來討論整數(shù)部分的數(shù)據(jù)處理方法。
整數(shù)部分我們實(shí)際只要高字節(jié)的第四位和低字節(jié)的高四位。首先通過移位求或后生成一個(gè)無符號(hào)位的字節(jié)。然后判斷這個(gè)無符號(hào)的值是否大于127，如果大于128說明是個(gè)負(fù)溫度需要處理，否則就可以直接返回。
18B20的負(fù)溫度使用補(bǔ)碼形式輸出，我們只需要對(duì)這個(gè)字節(jié)進(jìn)行取反加1后就是這個(gè)負(fù)溫度的絕對(duì)值，這時(shí)候我們需要一個(gè)符號(hào)標(biāo)記告訴輸出函數(shù)這是個(gè)負(fù)溫度需要顯示負(fù)號(hào)即可。
下面貼出數(shù)據(jù)處理部分的代碼：
uchar readtemp（） //讀取溫度
{
uchar temp = 0;
uchar tmp［2］
reset（）;
writebyte（0xCC）; // 跳過序列號(hào)
writebyte（0x44）; // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換
delayms（1000）;
reset（）;
writebyte（0xCC）;
writebyte（0xBE）; //讀9個(gè)寄存器，前兩個(gè)為溫度
tmp［0］=readbyte（）; //低位
tmp［1］=readbyte（）; //高位
temp = （（tmp［1］《《4）&0xF0）|（（tmp［0］》》4）&0x0F）;
if（temp》127）
{
temp = ~temp + 1;
}
return （temp）;
}