美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS1820,可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理。由于每片DS1820含有唯一的硅串行数,所以在一条总线上可挂接任意多个DS1820芯片。从DS1820读出的信息或写入DS1820的信息，仅需要一根口线(单线接口)。读写及温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额外电源。DS1820提供九位温度读数，构成多点温度检测系统而无需任何外围硬件。
　　本文给出了DS1820与89C51单片机接口的应用实例和DS1820组成温度检测系统的方法，并给出了对DS1820进行各种操作的软件流程图。
1 DS1820的特性
　　·单线接口：仅需一根口线与MCU连接
　　·无需外围元件
　　·由总线提供电源
　　·测温范围为－55℃～75℃，精度为0.5℃
　　·九位温度读数
　　·A/D变换时间为200ms
　　·用户自设定温度报警上下限，其值是非易失性的
　　·报警搜索命令可识别哪片DS1820超温度限
2 DS1820引脚及功能
　　DS1820的引脚见图1(PR35封装)。

　　GND：地；
　　DQ：数据输入/输出脚(单线接口，可作寄生供电)；
　　VDD：电源电压。
3 DS1820的工作原理
　　DS1820的内部结构如图2所示。由图2可知，DS1820由三个主要数字器件组成：

　　① 64bit闪速ROM；②温度传感器；③非易失性温度报警触发器TH和TL。64bit闪速ROM的结构如下：

　　它既可寄生供电也可由外部5V电源供电。在寄生供电情况下，当总线为高电平时，DS1820从总线上获得能量并储存在内部电容上;当总线为低电平时，由电容向DS1820供电。
　　DS1820的测温原理：内部计数器对一个受温度影响的振荡器的脉冲计数，低温时振荡器的脉冲可以通过门电路，而当到达某一设置高温时振荡器的脉冲无法通过门电路。计数器设置为－55℃时的值，如果计数器到达0之前，门电路未关闭，则温度寄存器的值将增加，这表示当前温度高于－55℃。同时，计数器复位在当前温度值上，电路对振荡器的温度系数进行补偿，计数器重新开始计数直到回零。如果门电路仍然未关闭，则重复以上过程。温度表示值为9bit，高位为符号位，其结构如下：

　　对DS1820的使用，多采用单片机实现数据采集。处理时，将DS1820信号线与单片机一位口线相连，单片机可挂接多片DS1820，从而实现多点温度检测系统。
　　系统对DS1820的操作以ROM命令和存储器命令形式出现。
3.1 ROM命令代码及其含义
　　·READROM命令代码[33H]：如果只有一片DS1820，可用此命令读出其序列号，若在线DS1820多于一个，将发生冲突。
　　·MATCHROM命令代码[55H]：多个DS1820在线时，可用此命令匹配一个给定序列号的DS1820，此后的命令就针对该DS1820。
　　·SKIPROM命令代码[CCH]：此命令执行后的存储器操作将针对在线的所有DS1820。
　　·SEARCHRDH命令代码[F0H]：用以读出在线的DS1820的序列号。
　　·ALARMSEARCH命令代码[ECH]：当温度值高于TH或低于TL中的数值时，此命令可以读出报警的DS1820。
3.2 存储器操作命令代码及其含义
　　· WRITESCRATCHPAD命令代码[4EH]：写两个字节的数据到温度寄存器。
　　· READSCRATCHPAD命令代码[BEH]：读取温度寄存器的温度值。
　　·COPYSCRATCHPAD命令代码[48H]：将温度寄存器的数值拷贝到EERAM中，保证温度值不丢失。
　　·CONVERT命令代码[44H]：启动在线DS1280做温度A/D转换。
　　·RECALL EE命令代码[B8H]：将EERAM中的数值拷贝到温度寄存器中。
　　·READPOWERSUPPLY命令代码[B4H]：在本命令送到DS1280之后的每一个读数据间隙，指出电源模式：“0”为寄生电源；“1”为外部电源。
　　DS1820单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念。因此系统对DS1820的各种操作必须按协议进行。操作协议为：初始化DS1820(发复位脉冲)→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。各种操作的时序图如图3和图4所示。

4 温度检测系统原理及程序流程图
　　温度检测系统原理图如图5所示，采用寄生电源供电方式。为保证在有效的DS1820时钟周期内，提供足够的电流，我们用一个MOSFET管和89C51的一个I/O口(P1.0)来完成对DS1820总线的上拉。当DS1820处于写存储器操作和温度A/D变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为10μs。采用寄生电源供电方式时VDD必须接地。由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三态的，为了操作方便我们用89C51的P1.1口作发送口Tx,P1.2口作接收口Rx。通过试验我们发现此种方法可挂接DS1820数十片，距离可达到50米，而用一个口时仅能挂接10片DS1820，距离仅为20米。同时,由于读写在操作上是分开的,故不存在信号竞争问题。

　　无论是单点还是多点温度检测，在系统安装及工作之前，应将主机逐个与DS1820挂接，读出其序列号。其工作过程为：主机Tx发一个脉冲，待“0”电平大于480μs后，复位DS1820，待DS1820所发响应脉冲由主机Rx接收后，主机Tx再发读ROM命令代码33H(低位在前)，然后发一个脉冲(15μs),并接着读取DS1820序列号的一位。用同样方法读取序列号的56位。对于图5系统的DS1820操作的总体流程图如图6所示。它分三步完成：①系统通过反复操作，搜索DS1820序列号；②启动所有在线DS1820做温度A/D变换；③逐个读出在线DS1820变换后的温度数据。主机启动温度变换并读取温度值的详细流程图如图7所示；主机写入存储器数据详细流程图如8所示。当有更多的检测点需要测温时，可利用89C51的其它口进行扩展。同时，也可利用89C51的串行通信口(RXD，TXD)与上位计算机进行通信，从而构成微机温度测量系统网。