温度传感器DS18B20逻辑设计

DS18B20依靠一个单线端口进行通信，测温范围为-55～+125℃，温度分辨率为9～12bit，上电后默认为12bit。每个温度传感器有一个独特的序列码，当总线上连接多个DS18B20时，总线依靠序列码对特定的传感器进行操作。

由于本开发板只外挂一个DS18B20，因此不需要发送匹配ROM命令[55h]，只发送忽略ROM指令[CCh]即可，然后再发送DSB18B20功能指令。

每一次操作DS18B20的协议如下：

1）初始化DS18B20；

2）ROM操作指令；

3）DS18B20功能指令。

本设计中的读取DS18B20的步骤：

1）初始化；

2）发送忽略ROM指令[CCh]；

3）发送DS18B20温度转换指令[44h]；

4）初始化；

5）发送忽略ROM指令[CCh]；

6）发送读取暂存器指令[BEh]；

7）开始读取总线上的数据，读取12次后完成一次温度的读取。

初始化过程：

在初始化过程中，主机通过拉低单总线至少480μs，以产生复位脉冲(TX)。然后主机释放总线并进入接收(RX)模式。当总线被释放后，5kΩ的上拉电阻将单总线拉高。DS18B20检测到这个上升沿后，延时15μs~60μs，通过拉低总线60μs~240μs产生应答（存在）脉冲。

因为默认硬件工作正常，不需要检测存在脉冲，简化后的初始化步骤：

1）主机拉低总线500us，然后释放总线；

2）等待500us，初始化完成。

主机向DS18B20写1步骤：

1）主机拉低总线10us，然后释放总线；

2）等待60us；

3）等待2us恢复时间，完成一次写1操作，总共需要72us。

主机向DS18B20写0步骤：

1）主机拉低总线70us；

等待2us恢复时间，完成一次写0操作，总共需要72us。

主机读取DS18B20的温度数据步骤：

1）主机拉低总线2us，然后释放总线；

2）等待10us，在10us结束时进行一次总线数据采样；

3）等待60us，其中包含2us的恢复时间，完成一次数据采样，总共需要72us。

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