DS18B20是什么模塊

DS18B20是一款非常常用且經(jīng)典的數(shù)字溫度傳感器，因其獨(dú)特的單總線通信方式和易于使用的特性而廣受歡迎。

簡單來說，DS18B20就是一個(gè)能夠把溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，讓你可以用單片機(jī)輕松讀取的模塊。

核心特點(diǎn)與詳細(xì)介紹

1. 數(shù)字信號輸出

與需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)讀取的模擬溫度傳感器(如熱敏電阻NTC)不同，DS18B20直接輸出數(shù)字信號。這消除了ADC帶來的誤差，抗干擾能力更強(qiáng)，讀數(shù)更穩(wěn)定。

2. 單總線(1-Wire)協(xié)議

這是DS18B20最顯著的特點(diǎn)。只需要一根數(shù)據(jù)線(加上一根電源線和一根地線，甚至可以不接電源線)即可與微控制器進(jìn)行雙向通信。這使得它可以極大地節(jié)省單片機(jī)的I/O口資源，尤其是在需要連接多個(gè)傳感器的場合。

3. 內(nèi)置ADC，精度可選

傳感器內(nèi)部集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，默認(rèn)精度為12位，溫度分辨率最高可達(dá)0.0625℃。用戶可以通過配置寄存器選擇9、10、11或12位不同的精度，在精度和轉(zhuǎn)換速度之間進(jìn)行權(quán)衡。

4. 測量范圍寬，精度較高

測量范圍：-55℃ 到 +125℃

精度：在-10℃ 到 +85℃范圍內(nèi)，精度為±0.5℃。這個(gè)精度對于大多數(shù)常規(guī)應(yīng)用(如環(huán)境監(jiān)測、水溫測量等)已經(jīng)足夠。

5. 多種供電模式

外部電源供電模式(標(biāo)準(zhǔn)模式)：使用3.0V 至 5.5V電源供電，最穩(wěn)定可靠。

寄生電源模式：只需要連接數(shù)據(jù)線和地線，通過一根I/O口線“竊電”為傳感器供電。這樣可以簡化布線，僅需兩根線，但在進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換和通信時(shí)需要嚴(yán)格的時(shí)間控制，穩(wěn)定性稍差。

6. 每個(gè)傳感器有唯一地址

每個(gè)DS18B20在出廠時(shí)都刻錄了一個(gè)全球唯一的64位光刻ROM序列號。這使得多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在同一根單總線上，微控制器通過地址來識別和訪問每一個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)用一根數(shù)據(jù)線對多個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)監(jiān)測。

7. 應(yīng)用場景廣泛

由于其體積小、抗干擾能力強(qiáng)、精度適中，DS18B20被廣泛應(yīng)用于：

工業(yè)設(shè)備：設(shè)備溫度監(jiān)控、過熱保護(hù)

智能家居：室溫監(jiān)測、地暖控制

農(nóng)業(yè)大棚：土壤、環(huán)境溫度監(jiān)測

消費(fèi)電子：電腦、打印機(jī)等設(shè)備的溫度監(jiān)控

您可能會看到兩種形態(tài)的DS18B20：

1. TO-92封裝(像三極管一樣)：最常見的是單獨(dú)一個(gè)芯片，有三只引腳(VDD， DQ， GND)。

2. 模塊形態(tài)：為了方便使用(特別是焊接和接線)，市面上有很多將DS18B20芯片、必要的上拉電阻和濾波電容集成在一塊小PCB板上的模塊。模塊通常會引出三根針腳(VCC， Data， GND)，并可能帶有防水探頭或不銹鋼探頭，方便直接放入液體或土壤中測量。

優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

接口簡單：單總線，節(jié)省I/O口。

精度較高，滿足一般需求。

支持多點(diǎn)組網(wǎng)，便于擴(kuò)展。

數(shù)字輸出，抗干擾好。

成本低廉。

缺點(diǎn)：

時(shí)序要求嚴(yán)格：單總線協(xié)議需要微控制器通過精確的時(shí)序來通信，對代碼編寫有一定要求。

轉(zhuǎn)換速度相對較慢：最高精度的溫度轉(zhuǎn)換需要最多750ms。

DS18B20是一款功能強(qiáng)大、性價(jià)比極高的數(shù)字溫度傳感器。 “單總線”和“多設(shè)備組網(wǎng)”特性使其成為物聯(lián)網(wǎng)、分布式測溫等項(xiàng)目中非常理想的選擇。如果您需要一個(gè)簡單可靠的方法來為您的項(xiàng)目添加溫度 sensing 功能，DS18B20絕對是一個(gè)值得考慮的選項(xiàng)。