文章目录
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- 元器件图
- DS18B20 特点
- DS18B20内部结构
- 初始化时序
- 读时序
- 写时序
- 参考顺序
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- 匹配ROM
- 跳过ROM
元器件图
DS18B20 特点
- DS18B20 单线数字温度传感器,即一线设备
- 采用单总线接口法 微处理器与微处理器连接时,只需一条口线即可实现 DS18B20 双向通信。
- 测量温度范围宽,测量精度高 DS18B20 测量范围为 -55 ℃ ~ 125 ℃ ; 在 -10~ 85°C精度在范围内 ± 0.5°C 。
- 持有多点组网功能 多个 DS18B20 可并联在唯一的单线上,实现多点测温。
- 掉电保护功能 DS18B20 内部含有 EEPROM ,系统断电后,仍能保存分辨率和报警温度的设定值。
DS18B20内部结构
初始化时序
首先发出一个主机低电平脉冲,然后释放总线变为高电平,并在接下来的480微秒内检测总线。如果有低电平,说明总线上的一些设备已经响应了。如果没有低电平,总是高电平,说明总线上没有设备响应。
static void DS18B20_Rst(void) {
//推完输出 DS18B20_Mode_Out_PP(); DS18B20_DQ_0; ///主机至少产生4800us低电平信号 DHT11_DELAY_US(750); //产生后拉高 DS18B20_DQ_1; ///从机收到复位信号后,将在15-60us然后发送给主机有脉冲 DHT11_DELAY_US(15);
作为从器件DS18B20一上电就一直在检测总线上是否有480-960微秒的低电平。如果是这样,在总线转换为高电平后等待然后降低总线电平有脉冲做出响应,告诉主机本装置已经准备好了。如果没有检测到,就一直在等待检测。
static uint8_t DS18B20_Presence(void) {
uint8_t pulse_time = 0; ///主机操作,拉高,从机会拉低 DS18B20_Mode_IPU(); ///等待低脉冲,60~240us,如果没有,加班处理 while( DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<100 ) {
pulse_time ; DHT11_DELAY_US(1); } ///加时处理 if( pulse_time >=100 ) return 1; else pulse_time = 0; //有脉冲,且时间不能大于240ms while( !DS18B20_DQ_IN() && pulse_time<240 ) {
pulse_time++; DHT11_DELAY_US(1); } if( pulse_time >=240 ) return 1; else return 0; }
读时序
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。读时隙是从主机把单总线拉低之后,在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。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60us才能完成
//读0 1的时间要大于60us
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{
uint8_t dat;
DS18B20_Mode_Out_PP();
//主机产生1~15us低电平
DS18B20_DQ_0;
DHT11_DELAY_US(10);
//设置输入,释放总线,由外部上拉电阻将总线拉高
DS18B20_Mode_IPU();
//DHT11_DELAY_US(2);
if( DS18B20_DQ_IN() == SET )
dat = 1;
else
dat = 0;
//加起来不能少于60us
DHT11_DELAY_US(45);
return dat;
}
写时序
写周期最少为。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,则继续拉低电平最少60微秒直至写周期结束,然后释放总线为高电平。若主机想写1,在一开始拉低总线电平1微秒后就释放总线为高电平,一直到写周期结束。而做为从机的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。
//写0 1时间至少要大于60us
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_Out_PP();
for( i=0; i<8; i++ )
{
testb = dat&0x01;
dat = dat>>1;
if (testb)
{
DS18B20_DQ_0;
//写1 延迟在1us~15us
DHT11_DELAY_US(8);
DS18B20_DQ_1;
DHT11_DELAY_US(58);
}
else
{
DS18B20_DQ_0;
//写0时间长
/* 60us < Tx 0 < 120us */
DHT11_DELAY_US(70);
DS18B20_DQ_1;
// > 1us
DHT11_DELAY_US(2);
}
}
}
参考顺序
为什么要匹配ROM? 一般情况下,一个主机带一个从设备(DS18B20),不需要匹配。但如果有多个从设备与主机相连接,需要知道采集那个传感器的温度,而DS18B20内部有64位ROM标志唯一,匹配就是匹配的ROM信息,从而可以分辨传感器。只有完全匹配该64位ROM编码的从设备才会响应总线的主设备发出的功能命令。
匹配ROM
跳过ROM
参考 DS18B20.pdf手册