本项目通过实验探索DS18B20数字温度传感器的工作原理与应用技术，旨在掌握其在数据采集和处理中的精确性和可靠性。
### DS18B20数字温度传感器实验
DS18B20是一种由Maxim Integrated生产的广泛应用于嵌入式系统的数字温度传感器。它因其独特的单线通信协议、高精度以及宽工作电压范围而受到欢迎，在基于STM32的系统中可以方便地实现温度测量和数据传输。
#### 1. DS18B20特性
- **单线通信**：DS18B20最显著的特点是采用了一种只需要一根信号线即可完成数据传输的接口，大大简化了硬件连接。
- **高精度**：该传感器能够达到±0.5℃的测量精度，并且通过校准可以进一步提高到±0.1℃。
- **宽电源电压范围**：DS18B20的工作电压在3.3V至5.5V之间，适用于多种电源环境。
- **可编程分辨率**：用户可以选择9、10、11或12位的分辨率来平衡精度和响应时间的需求。
- **内置存储器**：传感器内包含一个唯一的96位ID号，便于在多传感器网络中进行识别与管理。
#### 2. STM32与DS18B20接口
STM32微控制器通过配置GPIO口实现与DS18B20的单线通信。需要将GPIO设置为输入/输出模式，并使用中断处理程序来控制数据传输时序。
#### 3. 单线通信协议
DS18B20的单线通信包括启动条件（脉冲上升沿）、数据传输（高电平持续时间代表0，低电平持续时间代表1）以及停止条件。STM32需要精确地控制这些时序以发送命令并接收返回的数据。
#### 4. 实验步骤
- **硬件连接**：将DS18B20的信号线连接到STM32的GPIO口，并确保电源和接地已正确设置。
- **固件开发**：配置GPIO为推挽输出模式，实现单线通信协议所需的时序控制。
- **读取温度值**：向传感器发送命令以获取当前测量的温度数据。
- **解析与显示**：根据DS18B20的数据格式对返回的数值进行处理，并将其展示在LCD屏幕上或通过串口传输到上位机。
#### 5. 实验注意事项
- DS18B20单线通信时序严格，因此编程中需特别注意延时函数的准确性。
- 在多传感器系统中，每个DS18B20应具有不同的地址以避免总线冲突。这通常通过物理上使用parasitic power或外部电源来实现。
本实验能够帮助你深入了解如何将DS18B20与STM32集成，并进行温度测量及数据显示的实践操作。这对于学习嵌入式系统开发和理解传感器的应用具有重要价值。
5星
