基于51单片机的DS18B20温度显示
本讲内容：
了解温度传感器DS18B20的使用，并通过一个例程展示温度传感器DS18B20测温过程。
DS18B20简介：
DS18B20 是单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点：
（1）采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络。
（2）测量温度范围宽，测量精度高 。DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ； 在 -10~+ 85°C 范围内，精度为 ± 0.5°C 。
（3）多点组网功能 多个 DS18B20 并联在惟一的单线上，实现多点测温。
DS18B20的存储器由一个高速暂存RAM和一个非易失性、电可擦除（E2）RAM组成。
| 0 | 温度的低八位数据 | 5 | 保留（全1） |
| 1 | 温度的高八位数据 | 6 | 保留 |
| 2 | 高温阀值 | 7 | 保留 |
| 3 | 低位阀值 | 8 | 前八位CRC效验值 |
| 5 | 配置寄存器 |
配置寄存器：
出场设置默认R0、R1为11。也就是12位分辨率，也就是1位代表0.0625摄氏度。
DS18B20经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。所以当我们只想简单的读取温度值的时候，只用读取暂存器中的第0和第1个字节就可以了。
简单的读取温度值的步骤如下：
1：跳过ROM操作
2：发送温度转换命令
3：跳过ROM操作
4：发送读取温度命令
5：读取温度值
DS18B20接口电路图：
DS18B20的初始化 ：
主机首先发出一个480－960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。
做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480－960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15－60微秒后将总线电平拉低60－240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。
sbit DS = P2^2;
void dsreset(void)
{
uint i;
DS=0;
i=103;
while(i>0)i--;
DS=1;
i=4;
while(i>0)i--;
}
主机发出各种操作命令都是向DS18B20写0和写1组成的命令字节，接收数据时也是从DS18B20读取0或1的过程。因此首先要搞清主机是如何进行写0、写1、读0和读1的。
写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。
写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则将总线置为低电平，若主机想写1，则将总线置为高电平，持续时间最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复 。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。
void tmpwritebyte(uchar dat)
{
uint i;
uchar j;
bit testb;
for(j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if(testb)
{
DS=0;
i++;i++;
DS=1;
i=8;while(i>0)i--;
}
else
{
DS=0;
i=8;while(i>0)i--;
DS=1;
i++;i++;
}
}
}
对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。
读周期是从主机把单总线拉低1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。
作为从机DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。
主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60微秒才能完成。
bit tmpreadbit(void)
{
uint i;
bit dat;
DS=0;i++;
DS=1;i++;i++;
dat=DS;
i=8;while(i>0)i--;
return (dat);
}
uchar tmpread(void)
{
uchar i,j,dat;
dat=0;
for(i=1;i<=8;i++)
{
j=tmpreadbit();
dat=(j<<7)|(dat>>1);
}
return(dat);
}
例程源代码：
/*****************DS18B20测量温度*******************
*单片机型号：STC89C52RC
*开发环境：KEIL
*功能: DS18B20测量温度，并在数码管中显示出来
*********************************************************/
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DS=P2^2;
sbit LE1=P2^6;
sbit LE2=P2^7;
uint temp;
uchar flag1;
unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
unsigned char code table1[]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};
void delay(uint count)
{
uint i;
while(count){i=200;while(i>0)i--;count--;}
}
void dsreset(void)
{
uint i;
DS=0;i=103;while(i>0)i--;
DS=1;i=4;while(i>0)i--;
}
bit tmpreadbit(void)
{
uint i;
bit dat;
DS=0;i++;
DS=1;i++;i++;
dat=DS;
i=8;while(i>0)i--;
return (dat);
}
uchar tmpread(void)
{
uchar i,j,dat;
dat=0;
for(i=1;i<=8;i++)
{j=tmpreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}
return(dat);
}
void tmpwritebyte(uchar dat)
{
uint i;
uchar j;
bit testb;
for(j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if(testb)
{
DS=0;i++;i++;
DS=1;i=8;while(i>0)i--;
}
else
{
DS=0; i=8;while(i>0)i--;
DS=1;i++;i++;
}
}
}
void tmpchange(void)
{
dsreset();
delay(1);
tmpwritebyte(0xcc);
tmpwritebyte(0x44);
}
uint tmp()
{
float tt;
uchar a,b;
dsreset();
delay(1);
tmpwritebyte(0xcc);
tmpwritebyte(0xbe);
a=tmpread();
b=tmpread();
temp=b;
temp<<=8;
temp=temp|a;
tt=temp*0.0625;
temp=tt*10+0.5;
return temp;
}
void display(uint temp) //显示程序
{
uchar A1,A2,A2t,A3;
A1=temp/100;
A2t=temp%100;
A2=A2t/10;
A3=A2t%10;
LE1=0;
P0=table[A1]; //显示百位
LE1=1;LE1=0;
LE2=0;
P0=0xfe;
LE2=1;LE2=0;
delay(1);
LE1=0;
P0=table1[A2]; //显示十位
LE1=1;LE1=0;
LE2=0;
P0=0xfd;
LE2=1;LE2=0;
delay(1);
LE1=0;
P0=table[A3]; //显示个位
LE1=1;LE1=0;
LE2=0;
P0=0xfb;
LE2=1;LE2=0;
delay(1);
}
void main()
{
uchar a;
do
{
tmpchange();
for(a=10;a>0;a--){display(tmp());}
} while(1);
}
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