51单片机总结—— DS18B20数字温度传感器
单总线信号类型:复位脉冲、存在脉冲、写0、写1、读0、读1。所有这些信号由脉冲除以存在DS18B总线控制器发出20发出的其他信号。 数据传输总是从最低有效率开始 电路连接图
访问单线总线端口DS18B协议如下： 步骤1. 初始化 步骤2. ROM操作指令 步骤3. DS18B20功能指令 温度转换命令 读取暂存器命令
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程序内容：
初始化时序包含复位DS18B20和接收DS18B20返回的存在信号。 主机和DS18B在进行任何通信之前，都需要对其进行初始化。在初始化期间，总线控制器降低总线，保持480us上述挂在总线上的设备将被复位，然后释放总线，直到15-60us，此时18B20将返回一个60-240 us低电平之间有信号。 脉冲复位脉冲和存在脉冲时序图 写时序分为0时序和1时序。 总线控制器控制单总线高低电平的持续时间DS18B20中。 为了产生写时序，总线控制器必须将总线拉低至少1us，写0时序时，总线必须保持低电平60~120us之间，然后释放总线，在总线产生写时序后产生写时序15us允许在内部拉高总线。注：两个写作周期之间的间隔至少为1us。 读时序分为读0时序和读1时序。 通过读取总线控制器DS18B20控制总线高低电平接收DS18B20数据。 为了产生读时序，总线控制器必须至少拉低总线1us，然后在读取信号开始后释放总线15us内总线控制器采样总线数据，读取至少60个数据us以上注意阅读周期之间至少有1个间隔us。 DS18B20暂存器 配置寄存器图表 温度转换指令(44h） 该命令用于启动温度转换。执行温度转换指令，导致温度转换结果数 以两个字节的形式存储在高速暂存器中，然后DS18B保持等待状态。 读暂存器指令（BEh） 这个命令读取了暂存器的内容。读取将从字节0开始 一开始，一直持续下去，直到读完暂存 如果不想读完所有字节，控制器可以随时发出复位命令停止 读取。 写暂存器指令(4)Eh） 这条命令向DS18B20 将数据写入临时存储器，开始位置TH 寄存器(暂存器第2 字节)，然后写入TL 寄存器(暂存器第3 个字节)，最后写入配置寄存器 (暂存器第四 个字节） 复制临存器指令(48)h） 这条命令把TH,TL 配置寄存器(2、3、4) 字节）的内容拷贝到EEPROM 中。
#include <reg52.h> #include <intrins.h> #define MAIN_Fosc 11059200UL //宏定义主时钟HZ //自定义类型名 typedef unsigned char INT8U; typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int INT16U; typedef unsigned int uint;
///硬件接口位声明 sbit DS = P2^2; //DS18B20单总线 sbit du = P2^6; ///数码管段选择 sbit we = P2^7; ///数码管位选择
void Display(INT16U Value);
///共阴极数码管段选码 uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; ///不带小数点0-9 ///数码管位选码 uchar code T_COM[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};第一，2，3，4，5，6，7
void Delay_Ms(INT16U ms) //毫秒延迟 { INT16U i; do{ i=MAIN_Fosc/96000; while(–i); //96T per loop } while(–ms); } //us延迟函数，执行一次us–需要6.5us,进入一次函数需要11.95us void Delay_us(uchar us) { while(us–); }
/单总线初始化时序/ bit ds_init() { bit i;///声明变量存储(返回信号值) DS = 1.//总线位于高电平 nop()//空指令延迟？ DS = 0.///拉低总线480us以上 Delay_us(75); //499.45us，18挂在总线上B20将全部复位 DS = 1；///释放总线 Delay_us(4);//15~60us,延时37.95us，等待18B20发回存在信号 i = DS;//(0 or 1) Delay_us(20);//60~240us, 141.95us DS = 1；///释放单总线 nop() return (i);//若1=0，则DS1802存在于总线，准备好了，可以操作 } /写字节，写时序/ void write_byte(uchar dat)////将要写的数据赋予形参dat，然后传递(一个字节，循环八次) { uchar i; for(i=0;i<8;i ) { DS = 0; ///拉低总线 nop()///小延迟产生写时序 DS = dat & 0x01；///数据传输总是从最低有效位开始，这里从最低数据开始(eg:00000001&00000001=00000001 00000000&00000001=00000000) Delay_us(10)//写0时序，低电平保持60~120us，写1时序，60us以上，这里延迟76.95us，同时满足0和1 DS = 1；///释放总线，准备下次写入数据 nop(); //延迟大于1us即可 dat >>= 1.//写入第一个数据后，dat右移一个(为什么这里右移，明白了，让第二个，三个。。。移到一个和1。&） } } /读一个字节/ uchar read_byte() { uchar i,j,dat;//循环变量，存储每读一位时用到的变量，存储一个字节的变量 for(i=0;i<8;i++) { DS = 0;//拉低单总线 nop();//小延时，此处要求1us，产生读时序 DS = 1; nop();//释放总线 j=DS;//用j获取DS上的值 Delay_us(10);//76.95us，此处要求60us以上 DS = 1; nop();//释放总线，又把总线交给从机DS180控制，方便下一次数据的读取 dat = (j<<7)|(dat>>1);//j左移七位，就将字节的最低位，移到了最高位，与上dat右移一位，把j的最高位写入dat最高位，依次 } return (dat);//读字节
}
void main() { uint i; //温度两个字节 uchar L,M;//存取温度的低字节和高字节 while(1) { ds_init();//初始化DS18B20 write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令 write_byte(0x44);//发送温度转换指令 ds_init();//初始化DS18B20 write_byte(0xcc);//发送跳跃ROM指令 write_byte(0xbe);//读取DS18B20暂存器值 L = read_byte();//读第一个字节 M = read_byte();//读第二个字节，只读两个字节是因为只需要知道温度值 /若为负温度时 M=0xfc; L=0x90; i=M; i<<=8; i|=L; if(M>=0x08) //判断是否为负数 { i=~i+1; //负数是以补码的形式存放的需要我们需要取反加一 s=0x40; //显示负数符号 } else s=0;//为正数则不显示 temp=i0.062510000;//浮点型数据转换 Display(temp);/
i = M;
i<<=8;//左移八位，将M放到i的高八位
i |=L;//把L写入i的低八位
i = i * 0.0625 * 10 + 0.5;//将二进制换算成实际温度,10是为了保留小数点后一位，到时候在数码管上手动加小数点，0.5是为了四舍五入
Display(i);
}
} void Display(INT16U Value) //由于需要显示的数大于一个字节，所有形参需为int { du=0;//关闭段选 P0=table[Value/100]; //数码管显示百位 du=1; //打开段选 du=0; //关闭段选
we=0; //关闭位选
P0=T_COM[0]; //选择第一位数码管
we=1; //打开位选
Delay_Ms(3);
du=0;//关闭段选
P0=table[Value%100/10]|0x80; //数码管显示十位
du=1; //打开段选
du=0; //关闭段选
we=0; //关闭位选
P0=T_COM[1]; //选择第二位数码管
we=1; //打开位选
Delay_Ms(3);
du=0;//关闭段选
P0=table[Value%10]; //数码管显示个位
du=1; //打开段选
du=0; //关闭段选
we=0; //关闭位选
P0=T_COM[2]; //选择第三位数码管
we=1; //打开位选
Delay_Ms(3);
}
谢谢！