单片机常用芯片系列（二）——DS18B20详解
温度范围：-55℃到125℃
默认12位精度，0.0625℃一格
因为网上很多ds18b20的中文资料，我只说一下最不容易理解的几个点。代码再最后
单总线通信。数据什么的都在一根线上传输。
读写时序为什么一样？因为在读写之前要先发命令。比如先发一个0x44，就是启动温度转换，然后发送0xbe，再读数据。温度转换后温度数据被放在ram中的第1.2字节，掉电丢失，芯片复位不丢失。所以执行一次温度转换，可以读好几次。不过记住，每次发送命令之前都要执行复位函数，再发命令。温度的2字节和配置可以放入eeprom中，不过目前没啥用。
出场默认精度12位，11位数据1位符号。剩下4位随着符号位变化。
在执行完ROM操作命令后，我们需要进行的就是RAM操作命令，我们先来认识一下高速暂存RAM。暂存器由9个字节组成。
第1第2两个字节包含测得温度信息，温度传感器（温度灵敏元件）测得的温度值被存储到高速暂存器的这两个字节（温度寄存器）。
以12位精度存储温度，最高位为符号位，负温度S=1，正温度S=0。将存储器中的二进制数求补再转换成十进制数乘以精度（0.5、0.25、0.0625）就得到被测温度值。如0550H为+85℃，0191H为
+25.0625℃，FC90H为-55℃，上电初始为+85℃。第3和第4个字节是 TH 和 TL 的易失性拷贝（从EEPROM拷贝到高速暂存器这两个字节），在每一次上电复位时被刷新；
第5个字节是配置寄存器，如图，用户可按照“温度计精确度配置”表，来修改R1R2的值，来设定DS18B20的精度，上电默认设置R1R0=11（12位精度），配置寄存器的其他为均保留，禁止写入；
第6、7、8字节被保留，禁止写入；
第9个字节是只读的，包含以上八个字节的CRC码；
再看一下RAM操作指令（功能指令）
在发送ROM操作指令后，下一步需要进行RAM操作指令。这些指令允许总线控制器读写DS18B20的暂存器，发起温度转换和识别电源模式。DS18B20的功能指令详见下文。
CONVERTT [44h] (温度转换指令)
这条命令用以启动一次温度转换。温度转换指令被执行，产生的温度转换结果数据以2个字节的形式被存储在高速暂存器中，而后DS18B20保持等待状态。如果寄生电源模式下发出该命令后，在温度转换期间（tconv），必须在10us(最多)内给单总线一个强上拉。如果DS18B20以外部电源供电，总线控制器在发出该命令后跟着发出读时序，DS18B20如处于转换中，将在总线上返回 0，若温度转换完成，则返回 1。寄生电源模式下，总线被强上拉拉高前这样的通讯技术不会被使用。
WRITESCRATCHPAD [4Eh] （写暂存器指令）
这条命令向 DS18B20 的暂存器写入数据，开始位置在 TH 寄存器（暂存器的第 2个字节），接下来写入 TL 寄存器（暂存器的第 3 个字节），最后写入配置寄存器（暂存器的第 4 个字节）。数据以最低有效位开始传送。上述三个字节的写入必须发生在总线控制器发出复位命令前，否则会中止写入。
写是往2.3.4个字节里依次写数据。
这个配置寄存器里只有两个能改动，R1R0；
所以这样写就行，先把前两个给他添上，再接着写命令就可以写到配置寄存器里
DS18B20Write(0x4e); //写暂存器指令4E
DS18B20Write(0x4b); //写高速缓存器TH高温限值75度
DS18B20Write(0x00); //写高速缓存器TL低温限值0度
DS18B20Write(0x1f);
//0x1f ： 0.5000°C 转换时间93.75ms
//0x3f ： 0.2000°C 转换时间187.5ms
//0x5f ： 0.1250°C 转换时间375ms
//0x7f ： 0.0625°C 转换时间750ms
接下来是一些命令，有的前面带0是打错了，不用看第一个0
每一次读写之前都要对 DS18B20 进行复位，复位成功后发送一条 ROM 指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对 DS18B20 进行预定的操作。
温度报警虽然用不上，但是还是写一下，因为我们一般再外部控制，判断温度是否超标
下面是一些详细的，有了解可以不看
推挽电路和漏极开路的帖子：
https://www.zhihu.com/question/28512432
https://blog.csdn.net/u012604283/article/details/84647237
代码开始
ds18b20.c
#include "ds18b20.h"
#include "public.h"
uchar ds18b20Init(void)
{
uchar i=0;
DATA=0;
delay700us();
DATA=1;
delay100us();
while(DATA)
{
if(i>=5)
{
return 0;
}
i++;
}
return 1;
}
void writeByte(uchar dat)
{
uchar i;
DATA=0;
delay4us();
for(i=0;i<8;i++)
{
DATA=0;
delay4us();
DATA=dat&0x01;
delay60us();
DATA=1;
dat>>=1;
}
}
uchar readByte()
{
uchar i,dat=0;
uchar da=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
DATA=0;
_nop_();
DATA=1;
delay4us();
da=DATA;
da<<=7;
dat=(dat>>1)|da;
delay60us();
}
return dat;
}
void changeTemp()
{
ds18b20Init();
delay700us();
writeByte(0xcc);
writeByte(0x44);
delay1s();
}
void readTempCommand()
{
ds18b20Init();
delay700us();
writeByte(0xcc);
writeByte(0xbe);
}
int readTemp()
{
int dat=0;
uchar tmh, tml;
changeTemp();
readTempCommand();
tml = readByte(); //读取温度值共16位，先读低字节
tmh = readByte();
dat=tmh;
dat<<=8;
dat|=tml;
return dat;
}
ds18b20.h
#ifndef __DS18B20_H_
#define __DS18B20_H_
#include "public.h"
sbit DATA=P3^7;
uchar ds18b20Init(void);
void writeByte(uchar dat);
uchar readByte();
void changeTemp();
void readTempCommand();
int readTemp();
#endif
main.c
#include "uart.h"
#include "public.h"
#include "ds18b20.h"
void main()
{
int dat;
int DAT;
uchar ge,shi,bai,qian;
uart_init();
while(1)
{
dat=readTemp();
if(dat>0)
{
DAT=dat*6.25+0.5;
qian=(uchar)(DAT/1000);
bai=(uchar)(DAT/100%10);
shi=(uchar)(DAT/10%10);
ge=(uchar)(DAT%10);
uart_send_sentence("now, the temperature is :");
uart_send_byte('0'+qian);
uart_send_byte('0'+bai);
uart_send_byte('.');
uart_send_byte('0'+shi);
uart_send_byte('0'+ge);
uart_send_byte('\r');
uart_send_byte('\n');
}
else
{
dat=dat-1;
dat=~dat;
DAT=dat*0.0625*100+0.5;
qian=(uchar)(DAT/1000);
bai=(uchar)(DAT/100%10);
shi=(uchar)(DAT/10%10);
ge=(uchar)(DAT%10);
uart_send_byte('-');
uart_send_byte('0'+qian);
uart_send_byte('0'+bai);
uart_send_byte('0'+shi);
uart_send_byte('0'+ge);
}
delay1s() ; //误差 0us
}
}
/*
uchar i;
i=ds18b20Init();
while(1)
{
if(i==1)
uart_send_byte('y');
else
uart_send_byte('n');
delay();
}
*/
uart.c
#include "uart.h"
#include "public.h"
// 串口设置为: 波特率9600、数据位8、停止位1、奇偶校验无
// 使用的晶振是11.0592MHz的，注意12MHz和24MHz的不行
void uart_init(void)
{
// 波特率9600
SCON=0X50; //设置为工作方式1
TMOD=0X20; //设置计数器工作方式2
PCON=0X80; //波特率加倍
TH1=0XF3; //计数器初始值设置，注意波特率是4800的
TL1=0XF3;
//ES=1; //打开接收中断
//EA=1; //打开总中断
TR1=1;
}
// 通过串口发送1个字节出去
void uart_send_byte(unsigned char c)
{
// 第1步，发送一个字节
SBUF = c;
// 第2步，先确认串口发送部分没有在忙
while (!TI);
// 第3步，软件复位TI标志位
TI = 0;
}
void uart_send_sentence(unsigned char *sen)
{
while(*sen!='\0')
{
uart_send_byte(*sen);
sen++;
}
}
uart.h
#ifndef __UART_H__
#define __UART_H__
void uart_init(void);
void uart_send_byte(unsigned char c);
void uart_send_sentence(unsigned char *sen);
#endif
public.c
#ifndef __PUBLIC_H__
#define __PUBLIC_H__
#include public.h
#include "public.h"
void delay700us(void) //误差 0us
{
unsigned char a,b;
for(b=41;b>0;b--)
for(a=7;a>0;a--);
}
void delay100us(void) //误差 0us
{
unsigned char a,b;
for(b=1;b>0;b--)
for(a=47;a>0;a--);
}
void delay4us(void) //误差 0us
{
_nop_(); //if Keil,require use intrins.h
_nop_(); //if Keil,require use intrins.h
}
void delay60us(void) //误差 0us
{
unsigned char a,b;
for(b=3;b>0;b--)
for(a=8;a>0;a--);
}
void delay1s(void) //误差 0us
{
unsigned char a,b,c;
for(c=167;c>0;c--)
for(b=171;b>0;b--)
for(a=16;a>0;a--);
_nop_(); //if Keil,require use intrins.h
}