溫度是最基本的環境參數之一。
人們的生活與環境溫度密切相關。
在工業生產過程中需要實時溫度測量，而在農業生產中溫度測量也密不可分。
因此，對溫度測量方法和裝置的研究具有重要意義。
測量溫度的關鍵是溫度傳感器。
溫度傳感器的發展經歷了三個發展階段：①傳統的離散溫度傳感器；②模擬集成溫度傳感器；③智能集成溫度傳感器。
當前，世界上新的溫度傳感器正在從模擬到數字，從集成到智能和網絡快速發展。
因此，本文介紹了智能集成溫度傳感器DS18B20的結構特點和控制方法，并詳細介紹了由該傳感器和89C2051單片機作為控制器組成的溫度測量裝置的工作原理和程序設計。
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1. DS18B20簡介1.1性能特點DALLAS Semiconductor生產的DS18B20單線智能溫度傳感器是適用于微處理器的新一代智能溫度傳感器，可廣泛用于工業，民用，軍事和工業領域的溫度測量和控制儀器中。
其他領域，測控系統及大型設備。
其性能特點如下：②測溫范圍為-55℃-+ 125℃，測量分辨率為0.0625℃； ③它包含64位經過激光校正的只讀存儲器ROM； ④適用于各種單片機或系統機器； ⑤用戶可以分別設置每個溫度的上限和下限； ⑥包含寄生功率。
1.2內部結構DS18B20的內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非易失性溫度報警觸發器TH和TL，以及高速寄存器。
DS18B20的引腳排列如圖1所示。
圖1 DS18B20引腳分布圖64位光蝕刻ROM在出廠前已被光蝕刻，可以將其視為DS18B20的地址序列號。
不同的設備地址具有不同的序列號。
DS18B20高速臨時存儲器具有9個存儲單元，如下表所示：以12位轉換為例說明溫度高低字節的存儲形式和計算：12位轉換后獲得的12位數據存儲在18B20的高2位和低2位中。
在8位RAM中，二進制系統中的前5位是符號位。
如果測量的溫度大于0，則這5位數字為0，并且可以通過將測量值乘以0.0625來獲得實際溫度；如果溫度小于0，則這5位數字為1，并且需要將測量值取反并加1。
乘以0.0625得到實際溫度。
1.3 DS18B20的控制方法在硬件中，有兩種將DS18B20連接到單片機的方法。
一種是將Vcc連接到外部電源，將GND連接到地，將I / O連接到單片機的I / O線。
另一種是使用寄生電源。
此時，UDD和GND接地，并且I / O連接到MCU I / O。
無論是內部寄生電源還是外部電源，I / O端口線均應連接至約5KΩ的上拉電阻。
DS18B20有六個控制命令，如下表所示：CPU訪問DS18B20的過程是：首先初始化DS18B20，然后執行ROM操作命令，最后可以對存儲器和數據進行操作。
DS18B20操作的每個步驟必須遵循嚴格的工作順序和通信協議。
如果主機控制DS18B20完成溫度轉換過程，則根據DS18B20的通信協議，需要執行三個步驟：在每次讀寫之前重置DS18B20，在重置成功后發送ROM命令，最后發送一個RAM命令。
在DS18B20上執行預定的操作。
2.溫度測量裝置的設計2.1系統組成由DS18B20組成的智能溫度測量裝置由三部分組成：DS18B20溫度傳感器，89C2051，顯示模塊。
產品主要技術指標：①測量范圍：-55℃-+ 125℃，②測量精度：0.5℃，③反應時間≤500ms。
2.2工作原理基于DS18B20的溫度測量設備的電氣原理圖如圖2所示：溫度傳感器DS18B20將測量的環境溫度轉換為帶符號的數字信號（十六位補碼形式，占兩個字節），傳感器可以放置在距離傳感器150米以內的任何位置