DS18B20，是一款強大的測溫傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點，所以是開發(fā)中必不可少的一個芯片，為了方便大家上手
DS18B20溫度傳感器是DALLAS公司生產(chǎn)的1-wire式單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點，用它組成的溫度測量系統(tǒng)線路非常簡單，只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。溫度測量范圍在－55℃～+125℃之間，分辨率可以從9~12位選擇，內(nèi)部還有溫度上、下限報警設(shè)置。每個DS18B20芯片都有唯一的序列號，所以可以利用多個DS18B20同時連接在同一條總線上，組成多點測溫系統(tǒng)。但最多只能連接8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。
DS18B20 的初始化：
根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 收到信號后等待 16～60 微秒左右，后發(fā)出 60～240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號表示復(fù)位成功。
（1） 先將數(shù)據(jù)線 DQ 置高電平“1”。
?。?） 延時（該時間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點）
?。?） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。
（4） 延時 750 微秒（該時間的時間范圍可以從 480 到 960 微秒）。
?。?） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。
?。?） 延時等待（如果初始化成功則在 15 到 60 微妙時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由 DS18B20 所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時控制）。
（7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要 480 微秒。
?。?） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。
初始化程序如下：
uchar Init_DS18B20（）
{
uchar status; //status 為 DS18B20 返回的狀態(tài)
DQ = 1;
Delay（8）;
DQ = 0;
Delay（90）;
DQ = 1;
Delay（8）;
status=DQ;
Delay（100）;
DQ = 1;
return status;
}
DS18B20 應(yīng)用舉例（一）
如下圖所示：DQ 通過 4.7K 上拉電阻外接正電源（由于單總線為開漏所以需要外接一個 4.7K 的上拉電阻），并連接單片機(jī) P3.3 口。
本例中，1602LCD 顯示 DS18B20 所測量的外部溫度，調(diào)節(jié) DS18B20 模擬改變外界溫度時，新的溫度將刷新顯示在 LCD 上
C 程序如下：
由于本例僅保存一位小數(shù)，溫度小數(shù)位對照表 df_Table［］將 0000~1111 對應(yīng)的 16 個不同的小數(shù)進(jìn)行四舍五入，例如，當(dāng)讀取的溫度低字節(jié)低 4 位為 0101 時，對應(yīng)的溫度應(yīng)為 2 -2 +2-4 =0.3125≈0.3，因此數(shù)組第 5 個元素（對應(yīng) 0101）的值為 3；又如，如果低 4 位為 0110，對應(yīng)的溫度為 2 -2 +2-3 =0.375≈0.4，因此，數(shù)組第 6 個元素（對應(yīng) 0110）取值為 4。
#include #include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define delay4us（） {_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;} //12MHZ 系統(tǒng)頻率下，延時 4us
sbit DQ = P3^3;
sbit LCD_RS = P2^0;
sbit LCD_RW = P2^1;
sbit LCD_EN = P2^2;
uchar code Temp_Disp_Title［］={“Current Temp ： ”}; //1602 液晶第一行顯示內(nèi)容
uchar Current_Temp_Display_Buffer［］={“ TEMP： ”}; //1602 液晶第二行顯示內(nèi)容
uchar code df_Table［］={ 0，1，1，2，3，3，4，4，5，6，6，7，8，8，9，9 }; //溫度小數(shù)位對照表
uchar CurrentT = 0; //當(dāng)前讀取的溫度整數(shù)部分
uchar Temp_Value［］={0x00，0x00}; //從 DS18B20 讀取的溫度值
uchar Display_Digit［］={0，0，0，0}; //待顯示的各溫度數(shù)位
bit DS18B20_IS_OK = 1; //DS18B20 正常標(biāo)志
void DelayXus（uint x） //延時 1
{
uchar i;
while（x--）
{
for（i=0;i《200;i++）;
}
}
bit LCD_Busy_Check（） //LCD 忙標(biāo)志，返回值為 1602LCD 的忙標(biāo)志位，為 1 表示忙
{
bit result;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 1;
LCD_EN = 1;
delay4us（）;
result = （bit）（P0&0x80）;
LCD_EN=0;
return result;
}
void Write_LCD_Command（uchar cmd） //1602LCD 寫指令函數(shù)
{
while（LCD_Busy_Check（））;
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0; _
nop_（）;
_nop_（）;
P0 = cmd;
delay4us（）;
LCD_EN = 1;
delay4us（）;
LCD_EN = 0;
}
void Write_LCD_Data（uchar dat） //1602LCD 寫數(shù)據(jù)函數(shù)
{
while（LCD_Busy_Check（））;
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
.LCD_EN = 0;
P0 = dat; delay4us（）;
LCD_EN = 1;
delay4us（）;
LCD_EN = 0;
}
void LCD_Initialise（） //1602LCD 初始化
{
Write_LCD_Command（0x01）;
DelayXus（5）;
Write_LCD_Command（0x38）;
DelayXus（5）;
Write_LCD_Command（0x0c）;
DelayXus（5）;
Write_LCD_Command（0x06）;
DelayXus（5）;
{
void Set_LCD_POS（uchar pos） //1602LCD 設(shè)置顯示位置
}
Write_LCD_Command（pos|0x80）;
}
void Delay（uint x） //延時 2
{
while（x--）;
}
uchar Init_DS18B20（） //初始化（或者說復(fù)位）DS18B20
{
uchar status;
DQ = 1;
Delay（8）;
DQ = 0;
Delay（90）;
DQ = 1;
Delay（8）;
status=DQ;
Delay（100）;
DQ = 1;
return status;
}
uchar ReadOneByte（） //從 DS18B20 讀一字節(jié)數(shù)據(jù)
{
uchar i，dat=0;
DQ = 1;
_nop_（）;
for（i=0;i《8;i++）
{
DQ = 0;
dat 》》= 1;
DQ = 1;
_nop_（）;
_nop_（）;
if（DQ）
dat |= 0X80;
Delay（30）;
DQ = 1;
}
return dat;
void WriteOneByte（uchar dat） //從 DS18B20 寫一字節(jié)數(shù)據(jù)
{
uchar i;
for（i=0;i《8;i++）
{
DQ = 0;
DQ = dat& 0x01;
Delay（5）;
DQ = 1; dat 》》= 1;
}
}
void Read_Temperature（） //從 DS18B20 讀取溫度值
{
if（Init_DS18B20（）==1） //DS18B20 故障
DS18B20_IS_OK=0;
else
{
WriteOneByte（0xcc）; //跳過序列號命令
WriteOneByte（0x44）; //啟動溫度轉(zhuǎn)換命令
Init_DS18B20（）; //復(fù)位 DS18B20（每一次讀寫之前都要對 DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作）
WriteOneByte（0xcc）; //跳過序列號命令
WriteOneByte（0xbe）; //讀取溫度寄存器
Temp_Value［0］ = ReadOneByte（）; //讀取溫度低 8 位（先讀低字節(jié)，再讀高字節(jié)，）
Temp_Value［1］ = ReadOneByte（）;//讀取溫度高 8 位 （每次只能讀一個字節(jié)） DS18B20_IS_OK=1; //DS18B20 正常
}
}
void Display_Temperature（） //在 1602LCD 上顯示當(dāng)前溫度
{
uchar i;
uchar t = 150， ng = 0; //延時值與負(fù)數(shù)標(biāo)志
if（（Temp_Value［1］&0xf8）==0xf8） //高字節(jié)高 5 位如果全為 1，則為負(fù)數(shù)，為負(fù)數(shù)時取反
{ //加 1，并設(shè)置負(fù)數(shù)標(biāo)志為 1
Temp_Value［1］ = ~Temp_Value［1］;
Temp_Value［0］ = ~Temp_Value［0］+1;
if（Temp_Value［0］==0x00） //若低字節(jié)進(jìn)位，則高字節(jié)加 1
Temp_Value［1］++;
ng = 1; //設(shè)置負(fù)數(shù)標(biāo)志為 1
}
Display_Digit［0］ = df_Table［Temp_Value［0］&0x0f］; //查表得到溫度小數(shù)部分
}
}
//獲取溫度整數(shù)部分（低字節(jié)低 4 位清零，高 4 位右移 4 位）+（高字節(jié)高 5 位清零， //低三位左移 4 位）
CurrentT = （（Temp_Value［0］&0xf0）》》4） | （（Temp_Value［1］&0x07）《《4）;
/ //將溫度整數(shù)部分分解為 3 位待顯示數(shù)字
Display_Digit［3］ = CurrentT/100;
Display_Digit［2］ = CurrentT%100/10;
Display_Digit［1］ = CurrentT%10;
//刷新 LCD 緩沖 //加字符 0 是為了將待數(shù)字轉(zhuǎn)化為字符顯示
Current_Temp_Display_Buffer［11］ = Display_Digit［0］ + ‘0’;
Current_Temp_Display_Buffer［10］ = ‘?！?
Current_Temp_Display_Buffer［9］ = Display_Digit［1］ + ‘0’;
Current_Temp_Display_Buffer［8］ = Display_Digit［2］ + ‘0’;
Current_Temp_Display_Buffer［7］ = Display_Digit［3］ + ‘0’;
if（Display_Digit［3］ == 0） //高位為 0 時不顯示
Current_Temp_Display_Buffer［7］ = ‘ ’;
if（Display_Digit［2］ == 0&&Display_Digit［3］==0） //高位為 0，且次高位為 0，則次高位不顯示
Current_Temp_Display_Buffer［8］ = ‘ ’;
//負(fù)號顯示在恰當(dāng)位置
if（ng）
{
if（Current_Temp_Display_Buffer［8］ == ‘ ’）
Current_Temp_Display_Buffer［8］ = ‘-’;
else
if（Current_Temp_Display_Buffer［7］ == ‘ ’）
Current_Temp_Display_Buffer［7］ = ‘-’;
else
Current_Temp_Display_Buffer［6］ = ‘-’;
}
Set_LCD_POS（0x00）; //第一行顯示標(biāo)題
for（i=0;i《16;i++）
{
Write_LCD_Data（Temp_Disp_Title［i］）;
}
Set_LCD_POS（0x40）; //第二行顯示當(dāng)前溫度
for（i=0;i《16;i++）
{
Write_LCD_Data（Current_Temp_Display_Buffer［i］）;
}
//顯示溫度符號
Set_LCD_POS（0x4d）;
Write_LCD_Data（0x00）;
Set_LCD_POS（0x4e）;
Write_LCD_Data（‘C’）;
}
void main（） //主函數(shù)
{
LCD_Initialise（）;
Read_Temperature（）;
Delay（50000）;
Delay（50000）;
while（1）
{
Read_Temperature（）;
if（DS18B20_IS_OK）
Display_Temperature（）;
DelayXus（100）;
}
}
Proteus 仿真運行結(jié)果如下：
DS18B20的應(yīng)用實例二
#include《reg51.h》
sbit DQ=P3^0;
sbit d1=P2^0;
sbit d2=P2^1;
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar temp_value;
uchar code table［］={0X3F，0X06，0X5B，0X4F，0X66，0X6D，0X7D，0X07，0X7F，0X6F};
void delay_18B20（uint i）
{
while（i--）;
}
void Init_DS18B20（void）
{
uchar x=0;
DQ = 1; //DQ復(fù)位
delay_18B20（8）; //稍做延時
DQ = 0; //單片機(jī)將DQ拉低
delay_18B20（80）; //精確延時 大于 480us
DQ = 1; //拉高總線
delay_18B20（14）;
x=DQ; //稍做延時后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗
delay_18B20（20）;
}
uchar ReadOneChar（void）
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for （i=8;i》0;i--）
{
DQ = 0; // 給脈沖信號
dat》》=1;
DQ = 1; // 給脈沖信號
if（DQ）
dat|=0x80;
delay_18B20（4）;
}
return（dat）;
}
void WriteOneChar（uchar dat）
{
uchar i=0;
for （i=8; i》0; i--）
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
delay_18B20（5）;
DQ = 1;
dat》》=1;
}
}
void ReadTemp（void）
{
uchar a=0;
uchar b=0;
uchar t=0;
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）; // 跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar（0x44）; // 啟動溫度轉(zhuǎn)換
delay_18B20（100）; // this message is wery important
Init_DS18B20（）;
WriteOneChar（0xCC）; //跳過讀序號列號的操作
WriteOneChar（0xBE）; //讀取溫度寄存器等（共可讀9個寄存器） 前兩個就是溫度
delay_18B20（100）;
a=ReadOneChar（）; //讀取溫度值低位
b=ReadOneChar（）; //讀取溫度值高位
temp_value=b《《4;
temp_value+=（a&0xf0）》》4;
}
void display （uchar num0，uchar num1）
{ P2=0XFD;
P0=table［num1］;
delay_18B20（20）;
P2=0XFE;
P0=table［num0］;
delay_18B20（20）;
}
main（）
{
uchar a ，b ;
while（1）
{
ReadTemp（）;
b=temp_value/10; //十位
a=temp_value%10; //個位
display（b，a）;
}
}