DS18B20温度传感器
DS18B20介绍
DS18B20是常见的,其控制命令和数据都是基于与输入输出相比,温度传感器具有功能强、硬件简单、易扩展、抗干扰性强等特点 -55°C 到 125°C 通信接口:1-Wire(单总线) 其它特征:可形成总线结构、内置温度报警功能、()
模拟温度传感器:,电阻值可以通过温度的变化来改变,通常是另一个分压电阻串联到VCC和GND之间,需要使用AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号供单片机使用
DS18B模拟温度传感器所需的电路集成在20内部,相当于一个小芯片,将模拟信号处理成数字信号并存储在中RAM中间,通过引脚将信号传输给单片机
引脚及应用电路
VDD | 电源(3.0V ~ 5.5V) |
GND | 电源地 |
DQ | 单总线接口 |
内部结构框图
- 如果使用寄生供电,则需要加强上拉驱动
- VDD当未连接电源检测时VCC当使用寄生供电方式调整内部状态时,
- 64-BIT ROM:作为总线通信的设备地址寻址 SCRATCHPAD(暂存器):用于总线的数据交互 EEPROM:用于保存温度触发阈值和配置参数
存储器结构
DS18B20操作流程
初始化:从机复位,主机判断从机是否响应 ROM操作:ROM指令 本指令所需的读写操作 功能操作:功能指令 本指令所需的读写操作
ROM指令 | |
---|---|
(搜索ROM) | (温度变化,启动温度传感器读取温度RAM中) |
(读ROM) | (写RAM,添加地址后,将数据写入RAM中) |
(匹配ROM,发送指令后,将立即发送ROM多个设备的地址) | (读RAM,可以只读取RAM前两位的温度值,后续不读) |
(跳过ROM,只使用一个设备) | (复制临时存储器,调用指令后将RAM Byte2、3、4的值写入EEPROM中间,断电不丢失) |
(报警ROM) | (将EEPROM的值读取到RAM对应地址) |
(判断是否为寄生供电) |
DS18B20数据帧
温度变化:初始化→跳过ROM →开始温度变化
#include "OneWire.h" ////本头文件在单总线部分#define SKIP_ROM 0xCC#define CONVERT_T 0x44#define READ_SCRATCHPAD 0xBE/** * @brief DS18B20温度转换,即将读入温度传感器的值RAM中 * @param无 * @retval无 */void DS18B20_ConvertT(void){ OneWire_Init(); OneWire_SendByte(SKIP_ROM); //单总线发送一个字节地址 OneWire_SendByte(CONVERT_T);}
温度读取:初始化→跳过ROM →读暂存器→连续的读操作
/** * @brief读取温度供main函数使用 * @param无 * @retval返回浮点型的温度值 */float DS18B20_ReadT(){
unsigned char TLSB,TMSB; unsigned int temp; float T; OneWire_Init(); OneWire_SendByte(SKIP_ROM); OneWire_SendByte(READ_SCRATCHPAD); TLSB = OneWire_ReceiveByte(); //接收温度低位 TMSB = OneWire_ReceiveByte(); //接收温度高位 temp = (TMSB<<8)|TLSB; //组成一个16位的数值 /*因为LS BYTE的最低位应该是BIT4,BIT3~0都是小数位,而temp的值是把小数位当成了整数了 导致整个有效数值向左移动了4位,要将4位小数也显示出来,temp就要除以16.0,因为不是除以 16,所以小数位也是保留了下来*/ T = temp /16.0; return T;}
温度存储格式
温度数据都是以的形式存储的,读取时要进行转换,特别是负数
实例所用的知识点:
1.动态扫描按键,一直按着按键不放,DS18B20依然能检测温度并显示
2.最高值和最低值存储在E2PROM中,断电后仍能读取
main函数中使用
#include <REGX52.H>#include "DS18B20.h"#include "LCD1602.h"unsigned char receive;float temperature;void main(){
LCD_Init(); LCD_ShowString(1,1,"Temperature"); DS18B20_ConvertT(); //先进行温度转换 Delay1ms(1000); //延时1秒,避免下面读取温度时会闪一下出现默认的温度值 while(1) {
DS18B20_ConvertT(); //在循环中不断进行温度转换,将温度值读到DS18B20的RAM中 temperature = DS18B20_ReadT(); //从RAM中读读取温度值 if(temperature < 0) //如果温度是负数 {
LCD_ShowChar(2,1,'-'); temperature = -temperature; //转为正数 } else {
LCD_ShowChar(2,1,'+'); } LCD_ShowNum(2,2,temperature,3); LCD_ShowChar(2,5,'.'); /*因为要在LCD1602上显示小数,但没有显示小数的函数, 且小数也不能通过求余得出,所以要将数值乘以10000, 强转为unsigned long,再求余10000,得出小数部分, 整数和小数分开显示(如果想输出两位小数,则*100后%)*/ LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(temperature*10000)%10000,4); }}