通过DS18B20学时序

DS18B20是单总线通信，所以它的时序相对来说也比较简单，从它开始入门再适合不过了

准备工具：

• 单片机
• DS18B20传感器
• DS18B20 datasheet

关于DS18B20的详细介绍大家可以看它的datasheet，这里只针对时序做一些介绍，参考正点原子的代码，从datasheet出发做详细的阐述，DS18B20有着严格的时序要求，稍有差错，就容易无法正常工作，接下来我们来分析它初始化序列的时序：

reset pulse&presence pulse

单总线上的所有通信都是以初始化序列开始。

第一阶段：主机输出低电平，保持低电平时间至少480us，以产生复位脉冲。

接第二阶段：主机释放总线，4.7K的上拉电阻将单总线拉高，延时15~60 us，并进入接收模式（Rx）。

第三阶段：DS18B20拉低总线60～240us，以产生低电平应答脉冲。

//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)	   
{                 
	DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT 
	DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ
	delay_us(750);    //拉低750us
	DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 拉高释放总线
	delay_us(15);     //15US
	//进入接收模式，等待应答信号
}

 

//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在
u8 DS18B20_Check(void) 	   
{   
	u8 retry=0;
	DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT  接收模式，等待DS18B20拉低总线	 
    while (DS18B20_DQ_IN && retry<200)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};	 
	if(retry>=200)return 1;
	else retry=0;
    while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};
	if(retry>=240)return 1;	 //240us以内是正常的应答    
	return 0;
}

WRITE TIME SLOTS

写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us，且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，两种写时序均起始于主机拉低总线。

写1时序：主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。

写0时序：主机输出低电平，延时60us，然后释放总线，延时2us。

 

//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)     
 {             
    u8 j;
    u8 testb;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT 
    for (j=1;j<=8;j++) 
	{
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if (testb) 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1
            delay_us(2);                            
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(60);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0
            delay_us(60);             
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(2);                          
        }
    }
}

READ TIME SLOTS

单总线器件仅在主机发出读时序时，才向主机传输数据，所以，在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。

所有读时序至少需要60us，且在2次独立的读时序之间至少需要1us的恢复时间。每个读时序都由主机发起，至少拉低总线1us。主机在读时序期间必须释放总线，并且在时序起始后的15us之内采样总线状态。

典型的读时序过程为：主机输出低电平延时2us，然后主机转入输入模式延时12us，然后读取单总线当前的电平，然后延时50us

//从DS18B20读取一个位
//返回值：1/0
u8 DS18B20_Read_Bit(void) 			 // read one bit
{
	u8 data;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT
	DS18B20_DQ_OUT=0; 
	delay_us(2);
	DS18B20_DQ_OUT=1; 
	DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT
	delay_us(12);
	if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
	else data=0;	 
	delay_us(50);           
	return data;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DS18B20_Read_Byte(void)    // read one byte
{        
    u8 i,j,dat;
    dat=0;
	for (i=1;i<=8;i++) 
	{
        j=DS18B20_Read_Bit();
        dat=(j<<7)|(dat>>1);
    }						    
    return dat;
}

DS18B20的典型温度读取过程为：

复位>发SKIPROM命令（0XCC）>发开始转换命令（0X44）>延时>复位→发送SKIP ROM命令（0XCC）>发读存储器命令（0XBE）>连续读出两个字节数据（即温度）→结束。

 

转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的bit11-bit5是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如+125℃的数字输出为07DOH，，-25.0625℃的数字输出为FE6FH。

​
//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250） 
short DS18B20_Get_Temp(void)
{
    u8 temp;
    u8 TL,TH;
	short tem;
    DS18B20_Start ();                    // ds1820 start convert
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert	    
    TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB   
    TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB   
    if(TH>7)
    {
        TH=~TH;
        TL=~TL; 
        temp=0;//温度为负  
    }else temp=1;//温度为正	  	  
    tem=TH; //获得高八位
    tem<<=8;    
    tem+=TL;//获得底八位
    tem=(double)tem*0.625;//转换     
	if(temp)return tem; //返回温度值
	else return -tem;    
}

 

 

 

在主程序里，只需要直接调用DS18B20_Get_Temp()即可，再根据自己的需求，将数值呈现到屏上或者打印到串口输出。

temperature=DS18B20_Get_Temp();	
if(temperature<0)
{
	temperature=-temperature;		
	printf("temperature = %d.%d¡æ", temperature/10, temperature%10);
}
else 
{
	printf("temperature = %d.%d¡æ", temperature/10, temperature%10);
}