37款傳感器與模塊的提法，在網(wǎng)絡(luò)上廣泛流傳灶壶，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念构回，以學(xué)習(xí)和交流為目的，這里準備逐一動手試試做實驗疏咐，不管成功與否纤掸，都會記錄下來---小小的進步或是搞不定的問題，希望能夠拋磚引玉浑塞。?
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗三十九：DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器模塊
DS18B20
是世界第一片支持"一線總線"接口的溫度傳感器借跪，一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松組建傳感器網(wǎng)絡(luò)酌壕，為測量系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)引入全新要概念掏愁。
DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由64 位ROM、溫度靈敏元件仅孩、內(nèi)部存儲器和配置寄存器4 部分組成托猩，如上圖所示。
( 1) 64 位ROM辽慕。它的內(nèi)容是64 位序列號京腥，它可以被看作是該DS18B20 的地址序列碼，其作用是使每個DS18B20 都各不相同溅蛉，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20 的目的公浪。
( 2) 溫度靈敏元件他宛。它完成對溫度的測量，測量后的結(jié)果存儲在2 個8 b 的溫度寄存器中欠气。
( 3) 內(nèi)部存儲器厅各。內(nèi)部存儲器包括一個高速暫存RAM 和一個非易失性的可電擦除的E2 PROM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH预柒、TL 以及配置寄存器队塘。
測溫原理
用一個高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個門周期，內(nèi)部計數(shù)器在這個門周期內(nèi)對一個低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進行計數(shù)來得到溫度值宜鸯。計數(shù)器被預(yù)置到對應(yīng)于-55攝氏度的一個值憔古。如果計數(shù)器在門周期結(jié)束前到達0,則溫度寄存器（同樣初始化到-55攝氏度）的值增加，表明所測溫度大于-55攝氏度淋袖。
1鸿市。溫度系數(shù)振蕩器是指一種振蕩器，它的振蕩頻率與溫度之間有一個特定的關(guān)系即碗，即不同的溫度對應(yīng)不同的振蕩頻率焰情。反之，測量出振蕩器的輸出頻率剥懒，就可測量出溫度值内舟。
2.高溫度系數(shù)振蕩器：它的振蕩頻率受溫度的影響很大，溫度稍有變化初橘，頻率就會變化很多谒获，即對溫度敏感，多用于溫度傳感器壁却。
3.低溫度系數(shù)振蕩器：它的振蕩頻率受溫度的影響很小批狱，即使溫度變化很大，它的頻率也基本不變展东。?
??同時赔硫，計數(shù)器被復(fù)位到一個值，這個值由斜坡式累加器電路確定盐肃，斜坡式累加器電路用來補償感溫振蕩器的拋物線特性爪膊。然后計數(shù)器又開始計數(shù)直到 0，如果門周期仍未結(jié)束砸王，將重復(fù)這一過程推盛。 斜坡式累加器用來補償感溫振蕩器的非線性，以期在測溫時獲得比較高的分辨力谦铃。這是通過改變計數(shù)器對溫度每增加一度所需計數(shù)的的值來實現(xiàn)的耘成。因此，要想獲得所需的分辨力，必須同時知道在給定溫度下計數(shù)器的值和每一度的計數(shù)值瘪菌。
主要特性
（1） 獨特的單線接口方式撒会，與單片機連接時僅需要一條口線；
（2） 測溫范圍為- 55~ + 125℃师妙，在- 10~ + 85℃范圍內(nèi)精度為±0. 5 ℃诵肛；
（3） 通過編程可實現(xiàn)9~ 12 位的數(shù)字讀數(shù)方式；
（4） 用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值默穴；
（5） 外圍電路簡單怔檩，使用時不需要外圍元件，可用數(shù)據(jù)總線供電蓄诽，電壓范圍為3. 0 ~ 5. 5 V 無需備用電源珠洗；
（6）無需外部元件,獨特的一線接口,電源和信號混合在一起；
（7）每個芯片唯一編碼若专，支持聯(lián)網(wǎng)尋址，零功耗等待蝴猪；
（8）DS18B20 有TO 92调衰、SOIC 及CSP 封裝，其中VDD 為外接供電電源輸入端自阱，GND 為公共地嚎莉，DQ為數(shù)字信號輸出端；
（9）適用于冷凍庫沛豌，糧倉趋箩，儲罐，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)加派，電訊機房叫确，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領(lǐng)域芍锦。
部件描述
存儲器---DS18B20的存儲器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM竹勉，可電擦除RAM又包括溫度觸發(fā)器TH和TL，以及一個配置寄存器娄琉。存儲器能完整的確定一線端口的通訊次乓，數(shù)字開始用寫寄存器的命令寫進寄存器，接著也可以用讀寄存器的命令來確認這些數(shù)字孽水。當(dāng)確認以后就可以用復(fù)制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉(zhuǎn)移到可電擦除RAM中票腰。當(dāng)修改過寄存器中的數(shù)時，這個過程能確保數(shù)字的完整性女气。高速暫存器RAM是由8個字節(jié)的存儲器組成杏慰；用讀寄存器的命令能讀出第九個字節(jié)，這個字節(jié)是對前面的八個字節(jié)進行校驗。
64-位光刻ROM---前8位是DS18B20的自身代碼逃默，接下來的48位為連續(xù)的數(shù)字代碼鹃愤，最后的8位是對前56位的CRC校驗。64-位的光刻ROM又包括5個ROM的功能命令：讀ROM完域，匹配ROM软吐，跳躍ROM，查找ROM和報警查找吟税。?
外部電源的連---DS18B20可以使用外部電源VDD凹耙，也可以使用內(nèi)部的寄生電源。當(dāng)VDD端口接3.0V—5.5V的電壓時是使用外部電源肠仪；當(dāng)VDD端口接地時使用了內(nèi)部的寄生電源肖抱。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻异旧。
配置寄存器---配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化意述∷庇迹可以知道R1荤崇，R0是溫度的決定位，由R1潮针，R0的不同組合可以配置為9位术荤，10位，11位每篷，12位的溫度顯示瓣戚。這樣就可以知道不同的溫度轉(zhuǎn)化位所對應(yīng)的轉(zhuǎn)化時間，四種配置的分辨率分別為0.5℃焦读，0.25℃子库，0.125℃和0.0625℃，出廠時以配置為12位矗晃。
溫度的讀取---DS18B20在出廠時以配置為12位刚照，讀取溫度時共讀取16位，前5個位為符號位喧兄，當(dāng)前5位為1時无畔，讀取的溫度為負數(shù)；當(dāng)前5位為0時吠冤，讀取的溫度為正數(shù)浑彰。溫度為正時讀取方法為：將16進制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進制即可。溫度為負時讀取方法為：將16進制取反后加1拯辙，再轉(zhuǎn)換成10進制即可郭变。例：0550H = +85 度颜价，F(xiàn)C90H = -55 度。
使用要點
DS18B20 采用的是單線總線協(xié)議方式诉濒，即在一條數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸周伦，而單片機硬件上不支持單總線協(xié)議，因此必須采用軟件方法來模擬單總線的協(xié)議是序來完成對DS18B20 芯片的訪問未荒。由于DS18B20 是在一根I/ O 線上讀寫數(shù)據(jù)专挪，因此對讀寫的數(shù)據(jù)位有嚴格的時序要求，它有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性片排。該協(xié)議定義了幾種信號的時序: 初始化時序寨腔、讀時序、寫時序率寡。所有時序都是將單片機作為主設(shè)備迫卢，DS18B20 作為從設(shè)備，而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始冶共，如果要求DS18B20 回送數(shù)據(jù)乾蛤，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收捅僵。
幾個應(yīng)用電路
DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器模塊
一家卖、尺寸：長28mm X寬12mm X高10mm
二、主要芯片：18B20溫度傳感器
三命咐、工作電壓：直流5V
模塊特點
1、分辨率調(diào)整范圍：9-12位
2谐岁、帶安裝孔方便安裝醋奠，孔徑：2.5
3、溫度測量范圍：-55~+125℃
4伊佃、溫度測量精度：0.5℃
5窜司、工作電壓：DC5V
6、數(shù)字信號輸出
引腳接線
Arduino Uno? ?? ?<------>? ?? ?? ?18B20溫度傳感器模塊??
Pin 3? ?? ?? ?? ?? ?? ?<------>? ?? ?? ? OUT (S)? ?? ?
5V? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? <------>? ?? ?? ? VCC? ?
GND? ?? ?? ?? ?? ?? ? <------>? ?? ?? ? GND??
搜索荒给、下載庫文件-DallasTemperature
后來又安裝了一個庫-OneWire
/*
【Arduino】108種傳感器模塊系列實驗（資料+代碼+圖形+仿真）
實驗三十九：DS18B20單總線數(shù)字溫度傳感器模塊
*/
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 3
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
void setup(void)
{
??Serial.begin(9600);
??Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
??sensors.begin();
}
void loop(void)
{
??Serial.print(" Requesting temperatures...");
??sensors.requestTemperatures();
??Serial.println("DONE");
??Serial.print("Temperature for Device 1 is: ");
??Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));??
??
??delay(500);
}
用手觸摸DS18B20爬凑，溫度升高
