防水溫度傳感器是一個模拟輸入模塊，它的型号為：DS18B20（中間有詳細視頻講解）。

圖1：DS18B20模拟防水溫度傳感器

學習本節課請準備Arduino UNO主闆1塊、擴展闆1塊、防水溫度傳感器1個、USB方口數據線1根、Mixly（米思齊，V0.998）。

圖2：課前需要準備的物品及編程軟件

DS18B20防水溫度傳感器支持“單總線”接口（1-Wire），測量溫度範圍為-55~125，在-10~85範圍内，精度為±0.5。現場溫度直接以“單總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗幹擾性，适合于惡劣環境的現場溫度測量。在Arduino中，它需要連接一個上拉電阻才能使用。

圖3 終端傳感器适配器

終端傳感器适配器的出現就是為了解決剛說的上拉電阻問題，它分别在A&B、A&C之間增加了一個10k電阻，這樣當傳感器必須有上拉或下拉電阻時，就不需要再連接一個附加電阻，提供簡單和穩定的連接。簡單的說就是，這個終端提供了一個更容易的方法來連接開關或任何需要上拉/下拉電阻的模塊到類似于Arduino UNO主闆這樣的微控制器。

溫度傳感器

鋼管：6*50mm

引線長度：1m

終端傳感器适配器

終端傳感器适配器：

尺寸：22x34mm

螺絲安裝孔：兩個M3

輸入電壓：3-5.5V DC（直流電源）

感溫範圍：-55℃~ 125℃（引線最高隻能承受85度左右）

轉換精度：9位～12位A/D

把防水溫度傳感器連接到 終端傳感器适配器

請注意顔色區分

黑色 負極 連接 C

紅色 正極 連接 B

黃色 數字信号 連接 A

再把 終端傳感器 連接到擴展闆2号數字管腳或A2号模拟管腳（這個傳感器很特殊）。

這個傳感器很特殊，數字、模拟都可以獲取溫度值

黑色 負極 連接 G

紅色 正極 連接 V

綠色 信号 連接 S

注意：正負極不能反接，會燒壞傳感器。

由于AS-Block隻有LM35溫度傳感器，沒有集成DS18B20模塊，再加上這個傳感器的代碼比較複制，所以本節課，我們隻使用米思齊來調試。具體獲取方法請點擊觀看視頻：溫度傳感器視頻介紹。

DS1820雖然具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優點，但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題：

1) 較小的硬件開銷需要相對複雜的軟件進行補償，由于DS1820與微處理器間采用串行數據傳送，因此，在對DS1820進行讀寫編程時，必須嚴格的保證讀寫時序，否則将無法讀取測溫結果。在使用PL/M、C等高級語言進行系統程序設計時，對DS1820操作部分最好采用彙編語言實現。

2) 在DS1820的有關資料中均未提及單總線上所挂DS1820數量問題，容易使人誤認為可以挂任意多個DS1820，在實際應用中并非如此。當單總線上所挂DS1820超過8個時，就需要解決微處理器的總線驅動問題，這一點在進行多點測溫系統設計時要加以注意。

3) 連接DS1820的總線電纜是有長度限制的。試驗中，當采用普通信号電纜傳輸長度超過50m時，讀取的測溫數據将發生錯誤。當将總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離可達150m，當采用每米絞合次數更多的雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信号波形産生畸變造成的。因此，在用DS1820進行長距離測溫系統設計時要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。

4) 在DS1820測溫程序設計中，向DS1820發出溫度轉換命令後，程序總要等待DS1820的返回信号，一旦某個DS1820接觸不好或斷線，當程序讀該DS1820時，将沒有返回信号，程序進入死循環。這一點在進行DS1820硬件連接和軟件設計時也要給予一定的重視。

測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信号線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點接地。

1、onewire(單總線)

onewire(單總線)是DALLAS公司推出的外圍串行擴展總線技術總線，顧名思義，它是采用一根信号線進行通信，既傳輸時鐘信号又傳輸數據，而且能夠進行雙向通信，具有節省I/O口線、資源結構簡單、成本低廉、便于總線擴展和維護等諸多優點。常用到單總線的器件，一般是穩定傳感器、EEPROM、唯一序列号芯片等，如DS18B20、DS2431。

在使用單總線時，往往很少CPU會提供硬件單總線，幾乎都是根據單總線标準的時序圖，通過普通IO翻轉模拟實現單總線。而在模式實現時序圖的過程中，需要根據CPU時鐘頻率等條件進行時序時間計算，如果更換CPU後，需要重新計算時序時間，如果時序代碼和器件外設控制代碼集成在一起，則代碼改動比較大。或者同一CPU需要模拟多根單總線時，傳統的“複制”方式使得程序顯得累贅，還增加ROM占用空間。因此，可以利用“函數指針”的方式，将時序部分抽象出來，達到“複用”代碼的效果。

2、上拉電阻、下拉電阻

在數字邏輯電路中，一個信号不是0，就是1。正是因為這樣，數字電路的設計才簡單，可靠。通常，用電壓5v（或者接近5V）代表 on 開狀态，代表高電平，對應狀态 1。用電壓0v （或者接近0v）代表off關狀态，代表低電平，對應狀态0。有些開發闆是基于3,3V的，因此使用3.3V作為高電平。如果一個線路中的電壓處于不确定的狀态（例如一個引腳不和任何其它回路連通時），那我們就說它的電壓是浮動的，他會随着時間不斷變化，跳動，而且很容易受到外界環境的影響。處于這種不确定狀态的電路會被随機解釋為高或者低電平。這種現象也叫電子噪聲。然而程序必須是嚴格準确的，所以電路的設計一定要避免線路電壓處于浮動狀态。我們可以使用上拉電阻或者下拉電阻将電路的電壓在任何時候都保持在确定的狀态下，這就是上拉電阻和下拉電阻的作用。

下拉電阻作用：将一個未知的電平拉低到穩定的低電平狀态。

上拉電阻作用：将一個未知的電平拉高到穩定的高電平狀态。

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