LPC213x ARM板子的DS18B20温度传感器模块添加
老大临时给了一个任务，给了我一块LPC213x的板子，叫我加上DS18B20温度传感器。本人之前是写上层应用程序的，
对ARM是一窍不通的。没办法啊，硬着头皮上。调了好几天，终于调完了，先上一个热腾腾的截图：
看到的“18 4B”的十六制数据就是从温度传感器的寄存器中读出来的数值。
有关DS１８B２０的一些中英资料，我会在文章的末尾贴出。好了，我们开始吧。
1、关于DS18B20的简单介绍
DS18B20 温度读取函数参考步骤：
（1）DS18B20 开始转换：
1.DS18B20 复位。
2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。
3.写入开始转换的功能命令，0x44。
4.延迟大约750~900 毫秒
（2）DS18B20 读暂存数据：
1.DS18B20 复位。
2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。
3.写入读暂存的功能命令，0xee。
4.读入第0 个字节LS Byte，转换结果的低八位。
5.读入第1 个字节MS Byte，转换结果的高八位。
6.DS18B20 复位，表示读取暂存结束。
（3）数据求出十六进制：
1.整合LS Byte 和MS Byte 的数据
2.判断符号，得到整数部分
3.得到小数部分
另外，还有最重要的时序，比如复位、读、写时序。我夹着代码尽量说清楚吧，一个一个来。
2、DS18B20复位
DS18B20 的复位时序如下：
1.单片机拉低总线480us~950us, 然后释放总线（拉高电平）。
2.这时DS18B20 会拉低信号，大约60~240us 表示应答。
3.DS18B20 拉低电平的60~240us 之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示复位成功。
4.DS18B20 拉低电平60~240us 之后，会释放总线。
我的LPC213x的板子（这里我不得不多说几句，对于小白程序员像我一样，一定要注意不同板子，指令是不同，所以代码不能随意copy，这样是不行的）相应复位的代码如下：
//DS18B20复位函数
void DS18B20_Reset()
{
//IO0CLR // out 0
//IO0SET // out 1
//IO0DIR //方向
//IO0PIN //read IO status 0/1
IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出状态
IO0CLR|=DQ; //输出低电平
Delay_1us(600); //延迟600 微秒
IO0SET|=DQ; //释放总线，拉高电平
Delay_1us(30); //延迟30 微秒
IO0DIR|=DQ; //DQ 位输出状态
Delay_1us(240); //延迟240 微秒
if((IO0PIN&DQ) != 0){ //等待从机DS18B20 应答（低电平有效）
IO0SET|=DQ;//释放总线
}
}
代码注释很详细了，我这里就不多说了。
3、写时序
DS18B20写逻辑 0 的步骤如下：
（1）单片机拉低电平大约10~15us
（2）单片机持续拉低电平大约20~45us的时间
（3）释放总线
DS18B20写逻辑 1 的步骤如下：
（1）单片机拉低电平大约10~15us
（2）单片机持续拉高电平大约20~45us的时间
（3）释放总线
相应的代码：
//DS18B20 写字节函数
void DS18B20_Write(unsigned char Data)
{
unsigned char i;
IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出
for(i=0;i<8;i++)
{
IO0CLR|=DQ; //拉低总线
Delay_1us(10); //延迟10微秒（最大15 微秒）
if(Data&0x01)
IO0SET|=DQ;
else
IO0CLR|=DQ;
Delay_1us(40); //延迟40 微秒
IO0SET|=DQ; //释放总线
Delay_1us(1); //稍微延迟
Data>>=1;
}
}
4、读时序
DS18B20 读逻辑0 的步骤如下：
1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us
2.单片机释放总线，然后读取总线电平。
3.这时候DS18B20 会拉低电平。
4.读取电平过后，延迟大约40~45 微秒
DS18B20 读逻辑1 的步骤如下：
1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us
2.单片机释放总线，然后读取总线电平。
3.这时候DS18B20 会拉高电平。
4.读取电平过后，延迟大约40~45 微秒
相应的代码如下：
//DS18B20 读字节函数
unsigned char DS18B20_Read()
{
unsigned char i,Data;
for(i=0;i<8;i++)
{
Data>>=1; //数据右移
IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出状态
IO0CLR|=DQ; //拉低总线，启动输入
Delay_1us(1);
IO0SET|=DQ; //释放总线
IO0DIR&=(~DQ); //DQ 为输入状态
if(IO0PIN&DQ)
Data|=0x80;
Delay_1us(45); //延迟45 微秒
}
return Data;
}
5、真正的读取温度的总函数
/*************** 读温度函数*******************
数据例子:
Tem[0]=0x1a,Tem[1]=0x32,则为正26.50摄氏度
Tem[0]=0xb7,Tem[1]=0x4b,则为负55.75摄氏度
*****************************************************/
void Read_Temperature(unsigned char *Tem)
{
unsigned int Temp1,Temp2;
DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位
DS18B20_Write(0xCC); //跳过ROM
DS18B20_Write(0x44); //温度转换
DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位
DS18B20_Write(0xCC); //跳过ROM
DS18B20_Write(0xBE); //读取RAM
Temp1=DS18B20_Read(); //读低八位，LS Byte, RAM0
Temp2=DS18B20_Read(); //读高八位，MS Byte, RAM1
DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位，表示读取结束
Convert_Data(Tem,Temp1,Temp2);//例如:Tem[0]=0x19,Tem[1]=0x00, 温度值为25.00度
}
到这差不多就做完了，Temp1和Temp2就是读出寄存器中的数值。可能你也注意了 Convert_Data函数，这个跟我们项目没有多大关系，主要功能就是把读到的两个字节转化成我们可读的十六进制，原因你看了资料手册就很清楚这个的重要性了。直接上代码吧，这里仅仅做为一个转换的参考。
/******************************************************************************
把从温度传感器寄存器中16bit的数据转化为char[]保存;
temp_str 为保存目的数组, temp1为低位寄存器数据，temp2为高位数据;
将读到的整数部分(包括符号位,最高位为1是负，为0是正) 存于temp_str[0] 中;
将读到的(2 位)小数部分(不包括小数点)存于temp_str[1] 中;
转换误差0.25 摄氏度左右;
*******************************************************************************/
void Convert_Data(unsigned char *temp_str,unsigned int temp1,unsigned int temp2)
{
unsigned int Temp;
unsigned int Integer_tem;//保存整数部分
unsigned int Decimal_tem;//保存小数部分
/*判断符号位*/
if(temp2 & 0xF8){ //为负数
Temp = ((temp2<<8)|temp1); //高8位和低8位合并
Temp = ((~Temp)+1);//取反加1
Temp = (Temp & 0x0000ffff);//将32位的前16位复原
/* 得到整数部分*/
Integer_tem = Temp;
Integer_tem = (Integer_tem & 0x000007F0);//得到7位整数
Integer_tem = (Integer_tem | 0x00000800);//将最高位置1(为负)
Integer_tem = (Integer_tem>>4); //得到8位数
/* 得到小数部分*/
Decimal_tem = Temp;
Decimal_tem = (Decimal_tem & 0x0000000c);// 得到两位小数
if(Decimal_tem == 0x00000000){//小数为 0.00
Decimal_tem = 0x00;
}else if (Decimal_tem == 0x00000004 ){//小数为 0.25
Decimal_tem = 0x19;
}else if (Decimal_tem == 0x00000008 ){//小数为0 .50
Decimal_tem = 0x32;
}if (Decimal_tem == 0x0000000c ){//小数0 .75
Decimal_tem = 0x4B;
}
}else{ //为正数
Temp = ((temp2<<8)|temp1); //高8位和低8位合并
/* 得到整数部分*/
Integer_tem = Temp;
Integer_tem = (Integer_tem & 0x000007F0);//得到7位整数
Integer_tem = (Integer_tem & 0xFFFFF7FF);//将最高位置0(为正)
Integer_tem = (Integer_tem>>4); //得到8位数
/* 得到小数部分*/
Decimal_tem = Temp;
Decimal_tem = (Decimal_tem & 0x0000000c);// 得到两位小数
if(Decimal_tem == 0x00000000){//小数为 0.00
Decimal_tem = 0x00;
}else if (Decimal_tem == 0x00000004 ){//小数为 0.25
Decimal_tem = 0x19;
}else if (Decimal_tem == 0x00000008 ){//小数为0 .50
Decimal_tem = 0x32;
}if (Decimal_tem == 0x0000000c ){//小数0 .75
Decimal_tem = 0x4B;
}
}
temp_str[0] = Integer_tem;//将整数部分存于第1个元素中
temp_str[1] = Decimal_tem;//将小数部分存于第2个元素中
}
另外再加上一些头文件，这是自己定义的，对你们一点作用都没有。要把引脚宏定义好，因为你只能联接DS18B20的引脚操作。
//DS18B20 DQ 引脚对应的链接，为P0.23
#define DQ ANT4_LED //(1<<23)
/*延迟1微秒时间函数*/
void Delay_1us(unsigned int iTime)
{
unsigned int i,j ;
for(i=0;i<iTime;i++)
{
for(j=0;j<10;j++);
}
}
再多说很重要的两句，这个Delay_1us函数得自己用示波器把这个时间调在误差范围之内，因为ARM 嵌入式机器对时序要求很高。
有关DS18B20的中英文资料：http://download.csdn.net/detail/yanyuanfen2011/6558677
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