DS18B20數字溫度計使用

 

1．DS18B20基本知識
　　DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具備線路簡單，體積小的特色。所以用它來組成一個測溫系統，具備線路簡單，在一根通訊線，能夠掛不少這樣的數字溫度計，十分方便。
一、DS18B20產品的特色
　　（1）、只要求一個端口便可實現通訊。
　　（2）、在DS18B20中的每一個器件上都有獨一無二的序列號。
　　（3）、實際應用中不須要外部任何元器件便可實現測溫。
　　（4）、測量溫度範圍在－55。C到＋125。C之間。
　　（5）、數字溫度計的分辨率用戶能夠從9位到12位選擇。
　　（6）、內部有溫度上、下限告警設置。
二、DS18B20的引腳介紹
　　TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1，其引腳功能描述見表1。
（底視圖）圖1
表1　DS18B20詳細引腳功能描述

序號	名稱	引腳功能描述
1	GND	地信號
2	DQ	數據輸入/ 輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用着在寄生電源下，也能夠向器件提供電源。
3	VDD	可選擇的VDD 引腳。當工做於寄生電源時，此引腳必須接地。

3．DS18B20的使用方法
　　因爲DS18B20採用的是1－Wire總線協議方式，即在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來講，硬件上並不支持單總線協議，所以，咱們必須採用軟件的方法來模擬單總線的協議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。
　　因爲DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，所以，對讀寫的數據位有着嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通訊協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。全部時序都是將主機做爲主設備，單總線器件做爲從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啓動寫時序開始，若是要求單總線器件回送數據，在進行寫命令後，主機需啓動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。
DS18B20的復位時序
 

DS18B20的讀時序
　　對於DS18B20的讀時序分爲讀0時序和讀1時序兩個過程。
　　對於DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低以後，在15秒以內就得釋放單總線，以讓DS18B20把數據傳輸到單總線上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少須要60us才能完成。
 

DS18B20的寫時序
　　對於DS18B20的寫時序仍然分爲寫0時序和寫1時序兩個過程。
　　對於DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不一樣，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20可以在15us到45us之間可以正確地採樣IO總線上的「0」電平，當要寫1時序時，單總線被拉低以後，在15us以內就得釋放單總線。

4．實驗任務
　　用一片DS18B20構成測溫系統，測量的溫度精度達到0.1度，測量的溫度的範圍在－20度到＋100度之間，用8位數碼管顯示出來。
6．系統板上硬件連線

（1）．把「單片機系統」區域中的P0.0－P0.7用8芯排線鏈接到「動態數碼顯示」區域中的ABCDEFGH端子上。
（2）．把「單片機系統」區域中的P2.0－P2.7用8芯排線鏈接到「動態數碼顯示」區域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
（3）．把DS18B20芯片插入「四路單總線」區域中的任一個插座中，注意電源與地信號不要接反。
（4）．把「四路單總線」區域中的對應的DQ端子鏈接到「單片機系統」區域中的P3.7/RD端子上。
7．C語言源程序 #include #include unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,                                  0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,                                     0x66,0x6d,0x7d,0x07,                                     0x7f,0x6f,0x77,0x7c,                                     0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40}; unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,                                 25,28,31,34,38,41,44,48,                                 50,53,56,59,63,66,69,72,                                 75,78,81,84,88,91,94,97}; unsigned char displaycount; unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16}; unsigned char timecount; unsigned char readdata[8]; sbit DQ=P3^7; bit sflag; bit resetpulse(void) {   unsigned char i;   DQ=0;   for(i=255;i>0;i--);   DQ=1;   for(i=60;i>0;i--);   return(DQ);   for(i=200;i>0;i--); } void writecommandtods18b20(unsigned char command) {   unsigned char i;   unsigned char j;   for(i=0;i<8;i++)     {       if((command & 0x01)==0)         {           DQ=0;           for(j=35;j>0;j--);           DQ=1;         }         else           {             DQ=0;             for(j=2;j>0;j--);             DQ=1;             for(j=33;j>0;j--);           }       command=_cror_(command,1);          } } unsigned char readdatafromds18b20(void) {   unsigned char i;   unsigned char j;   unsigned char temp;   temp=0;   for(i=0;i<8;i++)     {       temp=_cror_(temp,1);       DQ=0;       _nop_();       _nop_();       DQ=1;       for(j=10;j>0;j--);       if(DQ==1)         {           temp=temp | 0x80;         }         else           {             temp=temp | 0x00;           }       for(j=200;j>0;j--);     }   return(temp); } void main(void) {   TMOD=0x01;   TH0=(65536-4000)/256;   TL0=(65536-4000)%6;   ET0=1;   EA=1;   while(resetpulse());   writecommandtods18b20(0xcc);   writecommandtods18b20(0x44);   TR0=1;   while(1)     {       ;     } } void t0(void) interrupt 1 using 0 {   unsigned char x;   unsigned int result;   TH0=(65536-4000)/256;   TL0=(65536-4000)%6;   if(displaycount==2)     {       P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;     }     else       {         P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];       }   P2=displaybit[displaycount];   displaycount++;   if(displaycount==8)     {       displaycount=0;     }     timecount++;   if(timecount==150)     {       timecount=0;       while(resetpulse());       writecommandtods18b20(0xcc);       writecommandtods18b20(0xbe);       readdata[0]=readdatafromds18b20();       readdata[1]=readdatafromds18b20();       for(x=0;x<8;x++)         {           displaybuf[x]=16;         }       sflag=0;       if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)         {           sflag=1;           readdata[1]=~readdata[1];           readdata[0]=~readdata[0];           result=readdata[0]+1;           readdata[0]=result;           if(result>255)             {               readdata[1]++;             }         }       readdata[1]=readdata[1]<<4;       readdata[1]=readdata[1] & 0x70;       x=readdata[0];       x=x>>4;       x=x & 0x0f;       readdata[1]=readdata[1] | x;       x=2;       result=readdata[1];       while(result/10)         {           displaybuf[x]=result;           result=result/10;           x++;         }       displaybuf[x]=result;       if(sflag==1)         {           displaybuf[x+1]=17;         }       x=readdata[0] & 0x0f;       x=x<<1;       displaybuf[0]=(dotcode[x]);       displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;       while(resetpulse());       writecommandtods18b20(0xcc);       writecommandtods18b20(0x44);     } }