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💬本系列哔哩哔哩江科大51单片机的视频为主以及自己的总结梳理📚 

前言：

本文是根据哔哩哔哩网站上“江协科技51单片机”视频的学习笔记，在这里会记录下江协科技51单片机开发板的配套视频教程所作的实验和学习笔记内容。本文大量引用了江协科技51单片机教学视频和链接中的内容。

引用：

51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门_哔哩哔哩_bilibili

​​​​​c51语言变量语句意思,C51中循环语句-CSDN博客

正文：

0. 🌿概述

在淘宝上购买了江协科技51单片机开发板套件（普中科技STC51单片机A2型号），就上在上一篇博文里说的自己计划学习下江协科技51单片机开发教程，通过STC51单片机这种MCU这种贴近于裸机的开发来增加对于系统硬件层面知识的了解和掌握。

术语和缩略语

缩写	全称	说明
1-Wire	One-Wire Bus	单总线
Scratchpad	Scratchpad	暂存器

1. 🚀 DS18B20温度传感器介绍

DS18B20是一种常见的数字温度传感器，其控制命令和数据都是以数字信号的方式输入输出，相比较于模拟温度传感器，具有功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强等特点

• 测温范围：-55°C 到 +125°C
• 通信接口：1-Wire（单总线）
• 其它特征：可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄生供电

DS18B20是数字温度传感器，其输入输出是数字量，相对于模拟温度传感器，功能强大，使用简单。如果使用模拟温度传感器，例如热敏电阻，那么需要将一个电阻和热敏电阻串联起来，热敏电阻的阻值随着温度而变化，热敏电阻的电压分值也就随着温度而变化，使用AD（模式数字转换器）转换器来采集热敏电阻的电压分值，然后将电压分值转换为温度阻值。可以发现使用模拟温度传感器，需要AD模拟数字转换器，电路复杂。

2. 🚀引脚及应用电路

引脚	说明
GND	电源地
DQ	单总线接口
VDD	电源（3.0V ~ 5.5V）

DS18B20支持寄生供电，使用寄生供电可以减少引脚接线的使用，直接使用DQ作为寄生供电

 3. 🚀单总线通信协议

• 单总线是由Daslas达拉斯公司开发的一种异步通用数据总线
• 一根通信线：DQ
• 异步，半双工
• 单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生共供电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电通信只需要DQ和GND两根线。

单总线使用的时候有一些弊端，其使用和应用范围远没有I2C的使用广泛。几乎是DS18B20托起了单总线协议的一片天。

单总线的电路规范

• 设备的DQ均要配置为开漏输出模式
• DQ添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7K欧姆左右
• 若此总线的冲击采用寄生供电，则主机还需要配置一个强上拉输出电路。

单总线时序结构

初始化：当主机将总线拉低至少480us，然后释放总线，等待15-60us后，存在的从机会拉低总线60-240us以响应主机，然后从机将释放总线。

问题：这里的时间都是一个范围，不好估计要等待多长时间，最后程序里都使用一个中间值。

单总线发送一位

发送一位：主机将总线拉低60-120us，然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表示发送1.从机将在主机法蒂30us后（典型值）读取电平，整个时间应大于60us。

 

单总线读取一位

接收一位：主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近15us的末尾），读取为低电平则为接收0，读取为高电平则为接收1，整个时间拍你应该大于60us。

发送一个字节

发送一个字节：连续调用8次发送一位的时序，依次发送一个字节的8位，低位在前。

接收一个字节：连续调用8次接收一位的时序，依次接受一个字节的8位，低位在前

 4.🚀DS18B20操作流程

每次对DS18B20进行操作都必须按照如下的步骤，每次对DS18B20操作之前都必须进行初始化

• 初始化：从机复位，主机判断从机是否响应
• ROM操作：ROM指令+本指令需要的读写操作
• 功能操作：功能指令+本指令需要的读写操作

ROM操作就是对DS18B20寻址比较，功能操作就是RAM操作， 

 

执行"CONVERT T"功能指令，就会将温度传感器里的转换一次并放到RAM暂存器（ScratchPad）里。

 功能指令：

• CONVERT T：温度传感器转换一次温度，并更新到ScratchPad暂存器里，即更新一次温度。
• WRITE SCRATCHPAD ：写暂存器
• READ SCRATCHPAD：读暂存器
• COPY SCRATCHPAD：将暂存器里的值写入到E2PROM
• RECALl E2：将E2PROM里的值调到暂存器

5. 🚀DS18B20数据帧

  DS18B20数据帧，读取温度需要进行的操作：

温度转换：初始化->跳过ROM->开始温度转换

温度读取：初始化->跳过ROM->读暂存器->连续的读操作

6. 🚀DS18B20温度存储格式

DS18B20温度传感器中的温度存储格式，实际上是一种二进制的补码格式的形式，第4位的bit[3:0]表示小数，2^(-4)表示最小为0.0625的分辨率。