La detección de temperatura más tradicional utiliza termistores como sensores, que pueden cumplir con el rango de medición de 40 °C a 90 °C. Sin embargo, el termistor tiene poca confiabilidad y baja precisión en la medición de temperatura. No es aplicable a señales de temperatura inferiores a 1°C y debe convertirse en señales digitales a través de un circuito de interfaz especial antes de que puedan ser procesadas por un microprocesador.

Sensor de temperatura digital DS18B20 de China	Sensor de temperatura especial 18B20 para recolección de temperatura y humedad

Actualmente, los buses serie comúnmente utilizados para la comunicación de datos entre microcomputadoras y periféricos incluyen principalmente bus I2C, bus SPI, etc. El bus I2C se comunica de forma síncrona en serie de 2 cables (una línea de reloj, una línea de datos). El bus SPI se comunica de forma síncrona en serie de 3 cables (una línea de reloj, una línea de entrada de datos y una línea de salida de datos). Estos autobuses requieren al menos dos o más líneas de señal. El bus único (bus de 1 cable) utiliza una línea de señal única para transmitir datos y la transmisión de datos es bidireccional. La CPU solo necesita una línea de puerto para comunicarse con muchos dispositivos de un solo bus, ocupando menos puertos del microprocesador y ahorrando una gran cantidad de cables y circuitos lógicos. Por lo tanto, esta tecnología de bus único tiene las ventajas de un circuito simple, baja sobrecarga de hardware, bajo costo, diseño de software simple y fácil expansión y mantenimiento del bus. Al mismo tiempo, la tecnología de bus único puede resolver mejor las deficiencias comunes de los identificadores tradicionales, como la incomodidad de transportar, la facilidad de daño, la susceptibilidad a la corrosión y la susceptibilidad a interferencias electromagnéticas. Por lo tanto, el bus único tiene amplias perspectivas de aplicación y es un área de desarrollo que merece atención.
Un solo bus significa que solo hay una línea de datos, y todo el intercambio y control de datos en el sistema se completa a través de esta línea. El maestro o esclavo está conectado a la línea de datos a través de un puerto de drenaje abierto o de tres estados, lo que permite que el dispositivo libere el bus cuando no está enviando datos y permite que otros dispositivos usen el bus. Un solo bus generalmente requiere una resistencia pull-up externa de aproximadamente 4,7 K, de modo que cuando el bus está inactivo, su estado es alto.
El sensor de temperatura digital DS18B20 se diferencia del termistor tradicional en que utiliza un chip integrado y tecnología de bus único, que puede reducir eficazmente la interferencia externa y mejorar la precisión de la medición. Al mismo tiempo, puede convertir directamente la temperatura medida en una señal digital en serie para el procesamiento por microcomputadora. La interfaz es sencilla, lo que simplifica la transmisión y el procesamiento de datos. La integración de algunos circuitos funcionales simplifica el diseño general del hardware, puede reducir costos de manera efectiva, construir circuitos y soldarlos más rápido y hacer que la depuración sea más conveniente y simple, lo que también acorta el ciclo de desarrollo.
El sensor de temperatura digital de una sola línea DS18B20, es decir, "elemento de medición de temperatura de una sola línea", tiene ventajas únicas:
(1) Cuando se conecta al microprocesador mediante una única interfaz de bus, solo se necesita una línea de puerto para lograr una comunicación bidireccional entre el microprocesador y DS18B20. El bus único tiene las ventajas de una buena economía, una gran capacidad antiinterferente, es adecuado para la medición de temperatura in situ en entornos hostiles y es fácil de usar. Permite a los usuarios construir fácilmente redes de sensores e introduce nuevos conceptos en la construcción de sistemas de medición.
(2) Amplio rango de temperatura de medición y alta precisión de medición. El rango de medición del DS18B20 es -55 ℃ ~ +125 ℃; en el rango de -10 ~ +85 ℃, la precisión es ±0,5 ℃.
(3) La medición de temperatura se puede lograr sin ningún componente externo durante el uso.
(4) Función de red multipunto. Se pueden conectar varios DS18B20 en paralelo en las únicas tres líneas para lograr una medición de temperatura multipunto.
(5) Método de suministro de energía flexible. El DS18B20 puede obtener energía de las líneas de datos a través de circuitos parásitos internos. Por lo tanto, cuando la sincronización en la línea de datos cumple ciertos requisitos, no se puede conectar ninguna fuente de alimentación externa, lo que hace que la estructura del sistema sea más simple y confiable.
(6) Los parámetros de medición son configurables. La resolución de medición del DS18B20 se puede configurar entre 9 y 12 bits a través del programa.
(7) Características de presión negativa. Cuando se invierte la polaridad de la fuente de alimentación, el termómetro no se quemará debido al calor, pero no funcionará correctamente.
(8) Función de protección de apagado. DS18B20 contiene una EEPROM en su interior, que aún puede guardar la configuración de resolución y temperatura de alarma después de apagar el sistema.
DS18B20 tiene un tamaño más pequeño, un voltaje aplicable más amplio, un paquete más económico, opcional más pequeño y un rango de voltaje aplicable más amplio. Es adecuado para construir su propio sistema económico de medición de temperatura, por lo que los diseñadores lo prefieren.