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带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS18B20进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
4) 在DS18B20 测温程序设计中，向DS18B20 发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20 的返回信号，一旦某个DS18B20 接触不好或断线，当程序读该DS18B20 时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS18B20 硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
3.3.1 DS18B20的性能特点
1）独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通讯;
2）在DS18B20中的每个器件上有独一无二的序列号，因此多个DS18B20
并联在唯一的三线上，实现多点组网功能; 4）实际应用中不需要任何外部器件即可实现; 5）可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5V; 6）测温范围在-5℃~+125℃之间;
7）数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择; 8）用户可定义的非易失性温度报警设置;
9）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件; 10）负温度特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常
工作;
3.3.2 DS18B20的外形和内部结构
DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH 和TL、配置寄存器。如图3-1所示：
DS18B20 的管脚排列如图3-2所示： 引脚定义：
1) DQ 为数字信号输入/输出端； 2) GND 为电源地；
3) VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）；
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存储器和控制器 高速 缓冲 存储器 高温触发器TH 低温触发器TL 低温灵敏元件 64位 ROM 电 源检测 和 单线 接口 配置寄存器 8位CRC生成器
图3-1 DS18B20的内部组成
图3-2 DS18B20 的管脚排列
3.3.3 DS18B20的工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与 DS1820 相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。DS18B20 测温原理如图 3-3 所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明
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显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3-3中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图3-3 DS18B20的工作流程图
频率累加器 预置 比较 低温系数晶振 计数器1 加1 预置 LSB 置位，清除 =0 低温系数晶振 计数器2 温度寄存器 停止 =0
3.3.4 DS18B20的操作
（1）初始化：总线上的所有操作前要初始化主机，先发复位信号，之后， 从机发出在线信号，后者通知主机DS18B20在线，并等待接收命令。
（2）ROM读操作：主机收到DS18B20在线信号后，就可以发送四个ROM 操作命令中的一个，这些命令字均为8位的16进制数（最低位在前），现将这 些命令说明如下：
a.读命令（33H）通过该命令主机可以读出ROM 中8 位系列产品代码、 情况，当多于一个时由于DS18B20 为开漏输出将产生线与，从而引起数据冲突。
48 位产品序列号和8位CRC码。读命令仅用在单个DS18B20 在线
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b.选择定位命令（55H）多片DS18B20 在线时，主机发出该命令和一个64 位数列，DS18B20内部ROM与主机数列一致者，才响应主机发送的寄存器操作命令，其他DS18B20等待复位。该命令也可以用在单片DS18B20 情况。
c.跳过ROM 序列号检测命令（CCH）对于单片DS18B20 在线系统，该命令允许主机跳过ROM 序列号检测而直接对寄存器操作，从而节省时间。对于多片DS18B20 在线系统，该命令将引起数据冲突。
d.查询命令（F0H）当系统初建时，主机可能不知道总线上有多少设备，以及他们各自的64 位序列号，用该命令可以做到这点。
e.报警查询命令（ECH）该命令操作过程同ROM 查询命令，但是，仅当上次温度测量值已置位报警标志（由于高于TH或低于TL 时）， DS18B20 才响应该命令，如果DS18B20 处于上电状态，该标志将保持有效，直到遇到下列两种情况：a.本次测量温度发生变化，测量值处于TH、TL 之间；b.TH、TL 改变，温度值处于新的范围之间。设置报警时要考虑到EEROM 中的值。
（3）存贮器操作命令
a.写入（4EH）用此命令把数据写入寄存第2～4 字节，从第2字节（TH） 开始。复位信号发出之前必须把这三个字节写完。
b.读出（BEH）用此命令读出寄存器中的内容，从第1 字节开始，直到读完第9 字节，如果仅需要寄存器中部分内容，主机可以在合适时刻发送复位命令结束该过程。
c.复制（48H）用该命令把暂存器第2 ～ 4 字节转存到DS18B20 的EEROM 中，如果DS18B20 是由信号线供电，主机发出此命令后，总线必须保证至少10ms 的上拉，当发出命令后，主机发出读时隙来读总线，如果转存正在进行，读结果为0，转存结束为1。
d.开始转换（44H）DS18B20 收到该命令后立刻开始温度转换，不需要其他数据。此时DS18B20 处于空闲状态，当温度转换正在进行时，主机读总线将收到0，转换结束为1。如果DS18B20 是由信号线供电，主机发出此命令。后主机必须立即提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。
e.回调（B8H）执行该命令把EEROM 中的内容回调到寄存器TH、TL 和设置寄存器单元中，DS18B20 上电时能自动回调，因此设备上电后TH、TL 就存在有效数据。该命令发出后，如果主机跟着读总线，读到0 意味着忙，1 为回调结束。
f.读电源标志（B4H）主机发出命令后读总线，DS18B20 将发送电源标志，0 为信号线供电，1 为外接电源。单片DS18B20使用时，总线接5千欧 , 上拉电阻即可；如挂接多片DS18B20，应适当降低上拉电阻值，调试时，可把上拉电阻换作一电位器，逐步调节电位器直到获得正确的温度数据。读写DS18B20 时，应严
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格按照既定的时序操作，否则，读写无效。
（4）DS18B20 的读写操作
a.复位 对DS18B20 操作时，首先要将它复位。复位时，DQ 线被拉为低电平，时间为480～960μs；接着将数据线拉为高电平， 时间为15 ～60μs； 最后DS18B20 发出60～240μs 的低电平作为应答信号，这时主机才能进行其他操作。
b.写操作 将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。从DQ 线的下降沿起计时，在15μs 到60μs 这段时间内对数据线进行检测，如数据线为高电平则写1；若为低电平，则写0，完成了一个写周期。在开始另 一个写周期前，必须有1μs 以上的高电平恢复期。每个写周期必须要有60μs 以上的持续期。
c.读操作 主机将数据线从高电平拉至低电平1ìs 以上，再使数据线升为高电平，从而产生读起始信号。从主机将数据线从高电平拉至低电平起15μs 至60μs，主机读取数据。每个读周期最短的持续期为60μs。周期之间必须有1μs 以上的高电平恢复期。
DS18B20虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题：
a.DS18B20从测温结束到将温度值转换成数字量需要一定的转换时间，这是必须保证的，不然会出现转换错误的现象，使温度输出总是显示85。
b.在实际使用中发现，应使电源电压保持在5V左右，若电源电压过低，会使所测得的温度与实际温度出现偏高现象，经过试验发现，一般在5V左右。
c.较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS18B20与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS18B20进行读写编程时，必须严格保证读写时序，否则将无法读取测温结果，在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对DS18B20操作部分最好采用汇编语言实现。
d.在DS18B20的有关资料中均未提及单总线上所挂DS18B20数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS18B20，在实际应用中并非如此，当单总线上所挂DS18B20超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
e.连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的测温数据将发生错误，当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m。这种情况主要由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS18B20进行.长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
f.在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20接触不好或断线，当程序读该
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