从时序到代码：手把手实现DS18B20单总线温度采集

要真正掌握DS18B20温度传感器的使用，不能仅停留在“调用库函数”的层面，而需理解其底层的One-Wire通信时序。无论是复位脉冲的生成，还是读写位的精确延时控制，都直接影响通信稳定性。本文将从物理层时序图入手，结合MCU编程实践，带领读者一步步实现对DS18B20的裸机驱动，构建可靠的温度采集系统。

在物联网开发中，新朋友常被一个难题困扰：如何用最少的硬件资源连接多个传感器？

OneWire，正是解决这个问题的利器。

什么是OneWire？

—— OneWire（单总线）是由Dallas Semiconductor（现Maxim Integrated）开发的通信协议，它只需要一根数据线（加上地线）即可实现双向通信，广泛应用于温度传感器（如DS18B20）、存储器、ADC/DAC等设备。

目前，LuatOS已全面支持OneWire，不仅提供高效易用的API，还准备了单传感器、多传感器两种经典应用模式的实战示例，帮助开发者快速构建稳定可靠的单总线应用。

一、OneWire核心库

OneWire核心库提供完整的API，兼顾硬件级时序的可配置性与应用层操作的简洁性，显著降低开发门槛。

onewire.init(id)初始化OneWire总线；

onewire.timing(id, is_tick, clk_div, tRSTL, tRSTH, tPDHIGH, tPDLOW, tSLOT, tStart, tLOW1, tRDV, tREC)

配置OneWire总线时序参数，用于匹配不同的单总线设备；

onewire.reset(id, need_ack)

发送复位脉冲并检测设备是否存在；

onewire.bit(id, send1bit)硬件单总线发送或接收1bit；

onewire.tx(id, data, is_msb, need_reset, need_ack)发送数据到OneWire设备；

onewire.rx(id, len, cmd, buff, is_msb, need_reset, need_ack)硬件单总线读取N字节数据；

onewire.debug(id, onoff)单总线调试开关；

onewire.deinit(id)关闭单总线。

详细说明参见最新API文档：https://docs.openluat.com/osapi/core/onewire/

二、OneWire应用示例

已开放基于DS18B20温度传感器的OneWire应用参考示例及实操教程，帮助开发者快速上手，实际应用中可结合具体业务需求灵活调整。

单传感器功能模块（GPIO2默认OneWire功能，硬件通道0模式，3秒间隔连续监测）；

多传感器功能模块（引脚54/23切换，PWR_KEY按键控制，2秒间隔双路监测）。

以Air780EPM、Air780EHM系列核心板为例：
核心示例代码如下，完整demo详见源码仓库最新文件。

2.1 单传感器模式

核心逻辑：

• 使用GPIO2默认OneWire功能，硬件通道0模式，无需引脚复用；

• 完整的CRC8数据校验机制，确保数据可靠性；

• 设备自动识别和ROM验证，支持设备类型检测；

• 3秒间隔连续温度监测，实时温度报警功能；

• zbuff缓冲区优化，提高数据传输效率。

2.2 多传感器模式

核心逻辑：

• 初始化当前引脚的OneWire总线；

• 发送SEARCH ROM命令扫描总线上的设备；

• 读取并验证设备的64位ROM ID（家族码+序列号+CRC）；

• 使用MATCH ROM(0x55)命令选择目标设备；

• 发送温度转换命令(0x44)并等待完成；

• 读取温度数据并进行CRC校验；

• 输出设备ROM ID、温度值、读取成功率。

在实际项目中，建议先用单个传感器调试通过，再扩展为多设备系统。

今天的内容就分享到这里了~