摘要：詳細介紹單總線溫度傳感器DSl8B20的工作原理、通信協議和使用方法；給出測溫程序流程，以及DSl8B20在Proteus中硬件仿真的具體實現方法，并對該仿真結果與實驗結果進行了比較。
關鍵詞：Proteus；DSl8B20；單總線；測溫

引言
目前，微機與外設之間進行數據的串行總線主要有I2C總線、SPI總線和SCI總線。其中，I2C總線以同步串行2線方式進行通信(1條時鐘線和1條數據線)，SPI總線以同步串行3線方式進行通信(1條時鐘線、1條數據輸入線和1條數據輸出線)，而SCI總線則是以異步方式進行通信的(1條數據輸入線和1條數據輸出線)。這些總線至少需要2條信號線及地線。Dallas公司推出的單總線技術用單根信號線及地線，既傳輸時鐘又傳輸數據，而且數據的傳輸時雙向的，具有線路簡單、硬件開銷少、成本低、便于總線擴展和維護等優點。
DSl8B20是典型的單總線數字式溫度傳感器，工作電壓為3～5V，測量溫度范圍為-55～+125℃，可根據實際需要通過軟件設置選擇9～12位分辨率；用戶設置的報警溫度存儲在芯片內部EEPROM中，可掉電保持；每個芯片都有全球唯一的編碼，用戶可以通過其特有的序列號查詢其溫度，因此理論上一條總線上可連接無數個該測溫元件。單總線通常要求外接一個約4．7 kΩ的上拉電阻，保證總線閑置時其狀態為高電平。
1 PrOteus中DSl8B20仿真圖的設計
1．1 Proteus簡介
Proteus是英國Labcenter Electronics公司研發的EDA工具軟件。它是能進行模擬電路、數字電路、模／數混合電路、RS232動態仿真、I2C調試器、SPI調試器、鍵盤和LCD、LED系統的設計與仿真的平臺。Proteus具備原理圖設計、電路分析與仿真、PCB設計功能，可以通過調入程序的編譯結果．hex或．cof文件來調試單片機程序，還可直接嵌入到Microchip公司的單片機調試軟件MPLABIDE中，進行程序的調試和仿真。
Proteus的特色是能實現單片機與外設的混合電路系統、軟件系統的設計和仿真。在仿真過程中，用戶可以用鼠標單擊開關、鍵盤、電位計、可調電阻等外設設備，使單片機系統根據輸入信號做出相應的響應，并將響應處理結果根據所編制的軟件在LCD、LED等顯示器件上顯示，整個過程與硬件仿真器調試過程相似。因此，在缺乏硬件的情況下，這是款非常實用的仿真軟件，其仿真的原理圖經驗證后可直接應用到現實中。Proteus還提供虛擬示波器、邏輯分析儀、信號發生器和I2C、SPI調試器等多種虛擬終端，方便用戶仿真調試。
1．2 DSl8B20仿真的實現
目前，國內采用單片機作控制系統中的微處理器時多選擇．PIC、51系列或Freescale系列單片機。PIC單片機具有外圍電路簡單、功耗低、外圍資源豐富等優點。本系統選用PIC系列單片機PICl6F877A作為控制芯片。
Proteus仿真圖設計的第一步就是拾取仿真所需要的元器件，單擊圖1所示界面預覽窗口下面的P按鈕，彈出Pick Devices(元器件拾取)對話框。然后，在Keywords文本框內分別輸入DSl8820、LM041L(4行×16字符型LCD)、PICl6F877A、RES(電阻)。在檢索出來的結果中，選中所要的元器件并雙擊，該元器件就會出現在左側預覽窗口中。

元器件拾取完畢后，關閉Pick Devices窗口回到主設計頁面。在左側預覽窗口中，選中元器件放置到合適的位置。然后，在最左側選中圖標(terminals mode)，分別選中POWER(電源)和GROUND(地)，放置在合適的位置，并進行連接。欲改變元器件的參數，雙擊該元器件，然后在出現的屬性框中直接修改即可。本文所設計的由12個DSl8B20組成的測溫網絡如圖2所示。