DS18B20与51单片机结合使用IO口模拟串口，轻松理解

简介：
本文章讲解了如何利用DS18B20温度传感器和51单片机通过IO口实现串口通信，并深入浅出地介绍了相关原理和技术细节。 DS18B20+51单片机+IO口模拟串口是嵌入式系统中的典型应用案例，涵盖了三个核心知识点：数字温度传感器DS18B20、51系列微控制器以及通过GPIO端口模拟的串行通信。 DS18B20是一款广泛使用的数字温度传感器，它能够直接输出数字化信号而无需使用ADC进行转换。这一特性使得其接口设计极为简单，并且仅需一根数据线即可实现与主控设备的数据交换，同时支持多个设备并联工作，非常适合应用于嵌入式系统中。此外，DS18B20内部集成了温度测量元件和一个微处理器单元，能够高效地进行温度读取并通过预设协议将结果发送至主机。 51单片机是一款经典的8位微控制器，以其结构简单、指令精简以及成本效益高而广受青睐。它拥有多个GPIO端口，这些端口可以被配置为输入或输出模式以控制外部设备或者接收来自外部的信号。在这个案例中，由于DS18B20需要通过串行接口与51单片机进行通信，并且后者可能没有足够的专用串行通信端口，因此需要用到GPIO模拟串口技术。 所谓的IO口模拟串口即软件实现的一种串行通讯方式，在这种情况下我们通常会选择利用两个或三个GPIO引脚来分别作为发送（TXD）、接收（RXD）以及可选的时钟线。通过精确控制定时器中断可以确保数据传输过程中的同步性，从而实现在51单片机与DS18B20之间的有效通信。 文中提到，“非常简单，一看就懂，能立马运行”，这表明提供的代码示例包含了设置GPIO引脚、初始化定时器以及发送和接收协议命令等基础操作步骤。这些内容可以帮助初学者快速理解和实现DS18B20与51单片机的通讯流程。 压缩包中可能包含一个完整的演示程序，包括C语言源码、编译配置文件及硬件连接说明（如原理图）。通过这个示例项目，用户可以学习如何在实际应用环境中设置和操作DS18B20传感器，并进一步理解IO口模拟串行通信的工作机制以及掌握51单片机编程的基础技巧。 综上所述，该主题不仅涵盖了嵌入式系统中温度传感、微控制器通讯及软件开发等多个方面的内容，而且对于初学者而言是一个非常有价值的实践项目。通过深入研究和实际操作可以增强对DS18B20传感器使用的理解，并提高在单片机编程与硬件接口设计方面的技能水平。