DS18B20温度传感器

一、主要功能

DS18B20 是单总线（1‑Wire）数字测温元件，内部集成温度感知、模数转换与通信电路，无需外接 ADC 芯片，直接输出数字信号。器件内部出厂烧录唯一 64 位 ROM 序列号，支持多个传感器挂载在同一根信号线上，仅占用单片机一个 IO 口即可实现多点温度采集。

它支持外部供电与寄生数据线供电两种工作模式，测温范围‑55℃~+125℃，‑10℃~+85℃区间典型精度可达 ±0.5℃，测温分辨率可软件配置 9‑12bit。元件体积小巧，外围电路简单，成本低廉，是电子制作、创客实验、教学项目中十分常用的数字温度采集器件。

元件本身集成全部测温转换逻辑，只要在额定电气参数范围内即可工作，搭配简单上拉电阻就能完成温度读取，适配绝大多数温控、环境测温嵌入式开发场景。

渲染图：

二、原理分析

DS18B20 内部采用两组不同温度系数晶振完成测温，低温度系数晶振振荡频率几乎不受温度影响，高温度系数晶振振荡频率会随温度发生明显变化；芯片通过两组晶振脉冲计数对比，经过斜率累加器做非线性补偿，最终换算出实际温度数值，转换完成后将温度数据存放在片内暂存寄存器中。

该器件采用单总线通信协议，依靠 DQ 一根信号线完成主机与传感器之间的双向数据交互；每颗芯片自带独立唯一序列号，主机依靠序列号区分总线上不同传感器，实现一总线多点测温。芯片内置非易失 EEPROM，可保存用户设置的高低温报警阈值，掉电数据不会丢失。

注意：DS18B20 属于数字输出测温器件，通信对时序要求严格，总线缺少上拉电阻极易出现读取乱码；寄生供电模式驱动能力有限，不适合长线、多节点测温场景。

引脚定义：

引脚	标识	功能
1	GND	电源负极
2	DQ	信号线
3	VCC	电源正极（+3.0V至+5.5V）

三、实物赏析

四、使用说明

1. 电气限制：工作电压 3.0V‑5.5V，不可超过最大电气参数，超规格会直接烧毁元件；
2. 接线：TO‑92 封装平面朝向自己，引脚从左到右依次 GND、DQ、VDD；寄生供电模式 VDD 引脚悬空；DQ 信号线必须外接上拉电阻；
3. 安装：芯片金属感温面接触被测物体，避免外壳隔热；布线较长时做好线路防护，减少电磁干扰；
4. 信号采集：遵循单总线时序进行读写；12bit 模式温度转换最大耗时 750ms，转换完成后再读取温度寄存器数据；
5. 使用模式：短距离单颗传感器可以使用寄生供电；多点测温、长距离布线，建议全部采用独立外部供电。

五、购买