DS18B20温度换算
大家好，我是刘士铭，今天继续分享工作所用到的温度传感器DS18B20，一下文章为在网络上搜集整理后添加自己的理解更改完善所得，如果侵权请联系删除，谢谢。
DSI8B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的0，1字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式以0．062 5℃／LSB形式表示。温度值格式如表2.2.1所示，其中“S”为标志位，对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制，得到的温度值即为正温度值；当S=1时，测得的温度是零下，DS18B20保存的是温度的补码值，需要对其低8位（LS Byte）取反加一变成原码。再计算十进制值，得到的温度值即为负温度值。
DS18B20的核心功能是直接温度-数字测量。其温度转换可由用户自定义为9、10、11、12位精度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃分辨率。值得注意的是，上电默认为12位转换精度。DS18B20上电后工作在低功耗闲置状态下。主设备必须向DS18B20发送温度转换命令［44h］才能开始温度转换。温度转换后，温度转换的值将会保存在暂存存储器的温度寄存器中，并且DS18B20将会恢复到闲置状态。如果DS18B20是由外部供电，当发送完温度转换命令［44h］后，主设备可以执行“读数据时序”。若此时温度转换正在进行DS18B20将会响应“0”，若温度转换完成则会响应“1”。如果DS18B20是由“寄生电源”供电，该响应的技术将不能使用，因为在整个温度转换期间，总线必须强制拉高。
DS18B20的温度输出数据时在摄氏度下校准的；若是在华氏度下应用的话，可以用查表法或者常规的数据换算。温度数据以一个16位标志扩展二进制补码数的形式存储在温度寄存器中（详见图2）。符号标志位（S ）温度的正负极性：正数则S=0，负数则S=1。如果DS18B20被定义为12位的转换精度，温度寄存器中的所有位都将包含有效数据。若为11位转换精度，则bit 0为未。
由于DS18B20转换后的代码并不是实际的温度值，所以要进行计算转换。温度高字节（MS Byte）高5位是用来保存温度的正负（标志为S的bit11～bit15），高字节（MS Byte）低3位和低字节来保存温度值（bit0 ~ bit10）。其中低字节（LS Byte）的低4位来保存温度的小数位（bit0 ~ bit 3）。由于本程序采用的是0.0625的精度，小数部分的值，可以用后四位代表的实际数值乘以0.0625，得到真正的数值，数值可能带几个小数位，所以采取小数舍入，保留一位小数即可。也就说，本系统的温度精确到了0.1度。
算法核心：首先程序判断温度是否是零下，如果是，则DS18B20保存的是温度的补码值，需要对其低8位（LS Byte）取反加一变成原码。处理过后把DS18B20的温度Copy到单片机的RAM中，里面已经是温度值的Hex码了，然后转换Hex码到BCD码，分别把小数位，个位，十位的BCD码存入RAM中。
如：0550H 是+85°C 0191H:+25.0625°C FC90H是-55°C
DS18B20工作过程
（1）DS18B20控制方法（DS18B20有六条控制命令）：
（2）温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换
（3）读暂存器 BEH 读暂存器9位二进制数字
（4）写暂存器 4EH 将数据写入暂存器的TH、TL字节
（5）复制暂存器 48H 把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中
（6）重新调E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节
（7）读电源供电方式 B4H 启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU
Void delay_18B20（us）
{
While（us--）;
}
1. 初始化
（1） 先将数据线置高电平“1”。
（2） 延时（该时间要求的不是很严格，但是尽可能的短一点）
（3） 数据线拉到低电平“0”。
（4） 延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。
（5） 数据线拉到高电平“1”。
（6） 延时等待（如果初始化成功则在15到60微妙时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时控制）。
（7） 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。
（8） 将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
void ds1820rset（） //ds1820复位
{
DQ = 1; //DQ复位
delay_18B20（4）; //延时
DQ = 0; //DQ拉低
delay_18B20（100）; //精确延时大于480us
DQ = 1; //拉高
delay_18B20（40）;
}
2. 写数据操作
（1） 数据线先置低电平“0”。
（2） 延时确定的时间为15微秒。
（3） 按从高位到低位的顺序发送字节（一次只发送一位）。D7到D0的次序
（4） 延时时间为45微秒。
（5） 将数据线拉到高电平。
（6） 重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。
（7） 最后将数据线拉高。
void ds1820wrdata（uchar wdata） /*写数据*/
{
unsigned char I，temp=0x00;
for （i=8;i》0;i--）
{ DQ=0;
delay_18B20（15）
temp=1《《i-1;
DQ=wdata&temp;
delay_18B20（45）;
DQ=1;
}
}
3. 读数据操作
（1）将数据线拉高“1”。
（2）延时2微秒。
（3）将数据线拉低“0”。
（4）延时3微秒。
（5）将数据线拉高“1”。
（6）延时5微秒。
（7）读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。
（8）延时60微秒。
读一位二进制数
bit ds_read_bit（void）
{
bit dat;
DQ=0;
delay_18B20（2）;
DQ=1;
delay_18B20（3）;
dat=DQ;
delay_18B20（100）;
return（dat）;
}
读一个字节，8位二进制数
uchar ds1820readdata（） //读数据
{
unsiged char i，j，value=0;
for（i=0;i《8;i++）
{
j=ds_read_bit（）;
value |=j《《7-i;
}
return（value）;
}
DS18b20测量温度电路图
Ds1820_Bus = 0; //产生下降沿，进入写时序（15us内送上数据）
Ds1820_Bus = data_1820&0x01; //从低位开始送数
Delay_X15us（3）;//延时45us，保证18b20采样到数据
Ds1820_Bus = 1; //拉高电平完成送数
Delay_X15us（1）;//连续送数要间隔至少1us（这里15us）
data_1820》》=1;//移位