基于51單片機的DS18B20溫度讀取實驗

今天咱們來講一下另一個溫度傳感器——DS18B20。

DS18B20：是一個數(shù)字溫度傳感器，提供 9-Bit 到12-Bit 的攝氏溫度測量精度和一個用戶可編程的非易失性且具有過溫和低溫觸發(fā)報警的報警功能。采用單總線的通信方式，實現(xiàn)起來比較簡單，三根線就能完成通信。下面是對應的管腳定義圖以及引腳連接圖，DQ引腳需要外接上拉電阻，因單片機P3^7引腳自帶上拉電阻，所以直接連接就行了。

1、供電范圍為 3.0V 至5.5V

2、溫度檢測范圍為-55℃至+125℃

一、實驗原理

因為通信方式是采用單總線的方式，所以我們要先了解什么是單總線，下面是一個截圖，簡單介紹一下，具體的還是要看芯片手冊，在文章最后我也會把手冊分享給大家。

訪問 DS18B20 的事件序列如下所示：（步驟）

第一步：初始化

第二步：ROM 命令（緊跟任何數(shù)據(jù)交換請求）

第三步：DS18B20 功能命令（緊跟任何數(shù)據(jù)交換請求）

每次對 DS18B20 的訪問都必須遵循這樣的步驟來進行， 如果這些步驟中的任何一個丟失或者沒有執(zhí)行，則 DS18B20 將不會響應。除了 ROM 搜索命令[F0h]和報警搜索命令[ECh]之外。當執(zhí)行完這些 ROM 命令之后，主設備必須回到上述步驟中的第一步。

初始化：

至于什么是初始化，在此就不再贅述，手冊中很詳細，我們就先看一下初始化的時序，

主機（單片機）將總線拉低至少480us，延后釋放總線，等待1560us后，從機（DS18B20）會將總線拉低，60240us已響應主機，告訴主機自己已經(jīng)準備好了，完成初始化。

ROM 命令：

通過給DS18B20寫不同的ROM命令，來執(zhí)行不同的功能。

DS18B20 功能命令：

通過給DS18B20寫不同的功能命令，來執(zhí)行不同的功能。

下面是寫“0”和“1”的時序圖

主機先將總線拉低60120us，然后釋放總線，就表示寫“0”，主機先將總線拉低115us，然后釋放總線，就表示寫“1”，從機將會在總線拉低30us后，讀取電平狀態(tài)。

下面是讀“0”和“1”的時序圖

主機先將總線拉低1~15us，然后釋放總線，并在拉低后15us內讀取總線電平狀態(tài)。（盡量貼近15us的末尾），讀取為低電平則為接收0，讀取為高電平則為接收1。

配置完成之后，我們要讀出返回出來的數(shù)據(jù)，就需要知道返回的數(shù)據(jù)是由哪些部分構成的，因為數(shù)據(jù)事先已經(jīng)緩存在暫存器中了，我們只要調出暫存器中的數(shù)據(jù)就可以了。下圖就是暫存器的數(shù)據(jù)構成：

我們只需要讀出溫度數(shù)據(jù)即可，所以只用接收字節(jié)1和字節(jié)2就行，分別對應著溫度數(shù)據(jù)的低八位和高八位。接收到的數(shù)據(jù)，需要一定的處理，把高八位和低八位結合起來，再進行數(shù)據(jù)的轉換，轉化成為浮點數(shù)，就可以把溫度表示出來了；最后通過顯示屏顯示出來，或者通過串口助手顯示在電腦上。