DS18B20數(shù)字溫度計(jì),DS18B20 Digital Thermometer

1．DS18B20基本知識(shí)

DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)，十分方便。

2、DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)

（1）.只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。

（2）.在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。

（3）.實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。

（4）.測(cè)量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。

（5）.數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。

（6）.內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。

3、DS18B20的引腳介紹

TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見(jiàn)圖1，其引腳功能描述見(jiàn)表1。

4．DS18B20的使用方法

由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)AT89S51單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20芯片的訪問(wèn)。

由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。

DS18B20的復(fù)位時(shí)序

DS18B20的讀時(shí)序

對(duì)于DS18B20的讀時(shí)序分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。

對(duì)于DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20在完成一個(gè)讀時(shí)序過(guò)程，至少需要60us才能完成。

DS18B20的寫(xiě)時(shí)序

對(duì)于DS18B20的寫(xiě)時(shí)序仍然分為寫(xiě)0時(shí)序和寫(xiě)1時(shí)序兩個(gè)過(guò)程。

對(duì)于DS18B20寫(xiě)0時(shí)序和寫(xiě)1時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫(xiě)0時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當(dāng)要寫(xiě)1時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。

5．實(shí)驗(yàn)任務(wù)

用一片DS18B20構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量的溫度精度達(dá)到0.1度，測(cè)量的溫度的范圍在－20度到＋100度之間，用8位數(shù)碼管顯示出來(lái)。

6．電路原理圖

7．系統(tǒng)板上硬件連線

（1）．把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0－P0.7用8芯排線連接到“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ABCDEFGH端子上。

（2）．把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0－P2.7用8芯排線連接到“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。

（3）．把DS18B20芯片插入“四路單總線”區(qū)域中的任一個(gè)插座中，注意電源與地信號(hào)不要接反。

（4）．把“四路單總線”區(qū)域中的對(duì)應(yīng)的DQ端子連接到“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.7/RD端子上。

8．C語(yǔ)言源程序

#include

#include

unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,

0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};

unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,25,28,31,34,38,41,44,48,

50,53,56,59,63,66,69,72,75,78,81,84,88,91,94,97};

unsigned char displaycount;

unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};

unsigned char timecount;

unsigned char readdata[8];

sbit DQ=P3^7;

bit sflag;

bit resetpulse(void)

{

unsigned char i;

DQ=0;

for(i=255;i>0;i--);

DQ=1;

for(i=60;i>0;i--);

return(DQ);

for(i=200;i>0;i--);

}

void writecommandtods18b20(unsigned char command)

{

unsigned char i;

unsigned char j;

for(i=0;i<8;i++)

{

if((command & 0x01)==0)

{

DQ=0;

for(j=35;j>0;j--);

DQ=1;

}

else

{

DQ=0;

for(j=2;j>0;j--);

DQ=1;

for(j=33;j>0;j--);

}

command=_cror_(command,1);

}

}

unsigned char readdatafromds18b20(void)

{

unsigned char i;

unsigned char j;

unsigned char temp;

temp=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=_cror_(temp,1);

DQ=0;

_nop_();

_nop_();

DQ=1;

for(j=10;j>0;j--);

if(DQ==1)

{

temp=temp | 0x80;

}

else

{

temp=temp | 0x00;

}

for(j=200;j>0;j--);

}

return(temp);

}

void main(void)

{

TMOD=0x01;

TH0=(65536-4000)/256;

TL0=(65536-4000)%6;

ET0=1;

EA=1;

while(resetpulse());

writecommandtods18b20(0xcc);

writecommandtods18b20(0x44);

TR0=1;

while(1)

{

;

}

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

unsigned char x;

unsigned int result;

TH0=(65536-4000)/256;

TL0=(65536-4000)%6;

if(displaycount==2)

{

P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;

}

else

{

P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];

}

P2=displaybit[displaycount];

displaycount++;

if(displaycount==8)

{

displaycount=0;

}

timecount++;

if(timecount==150)

{

timecount=0;

while(resetpulse());

writecommandtods18b20(0xcc);

writecommandtods18b20(0xbe);

readdata[0]=readdatafromds18b20();

readdata[1]=readdatafromds18b20();

for(x=0;x<8;x++)

{

displaybuf[x]=16;

}

sflag=0;

if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)

{

sflag=1;

readdata[1]=~readdata[1];

readdata[0]=~readdata[0];

result=readdata[0]+1;

readdata[0]=result;

if(result>255)

{

readdata[1]++;

}

}

readdata[1]=readdata[1]<<4;

readdata[1]=readdata[1] & 0x70;

x=readdata[0];

x=x>>4;

x=x & 0x0f;

readdata[1]=readdata[1] | x;

x=2;

result=readdata[1];

while(result/10)

{

displaybuf[x]=result;

result=result/10;

x++;

}

displaybuf[x]=result;

if(sflag==1)

{

displaybuf[x+1]=17;

}

x=readdata[0] & 0x0f;

x=x<<1;

displaybuf[0]=(dotcode[x]);

displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;

while(resetpulse());

writecommandtods18b20(0xcc);

writecommandtods18b20(0x44);

}

}