一、DS18B20传感器相关
1.单总线温度传感器DS18B20简介2.DS18B20的内部存储结构
9字节高速暂存器RAM单元 3.DS18B20的温度数据处理 二、DS18B20的工作时序
1.初始化时序：2.写时序：3.读时序： 三、DS18B20的常用指令四、DS18B20的程序分析五、程序代码
main.conewire.conewire.h
一、DS18B20传感器相关 1.单总线温度传感器DS18B20简介
DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器，体积小、低功耗、抗干扰能力强。可直接将温度转化成数字信号传送给单片机处理，因而可省去传统的信号放大、A/D转换等外围电路。
DS18B20测量温度范围-55～+128℃，在-10～+ 85℃范围内，测量精度可达士0.5℃，非常适合于恶劣环境的现场温度测量，也可用于各种狭小空间内设备的测温，如环境控制、过程监测过程监测、测温类消费电子产品以及多点温度测控系统。
DS18B20的内部有64位的ROM单元和9字节的高速暂存器RAM单元。64位ROM单元包含了DS18B20唯一的序列号。
9字节高速暂存器RAM单元其中9个字节具体分布如下：
第1字节和第2字节是在单片机发给DS18B20温度转换命令发布后，经转换所得的温度值，以两字节补码形式存放其中。
一般情况下，用户多使用第1字节和第2字节。单片机通过单总线可读得该数据，读取时低位在前，高位在后。
第3、4字节分别是由软件写入用户报警的上下限值TH和TL。
第5个字节为配置寄存器，可对其更改DS18B20的测温分辨率。
高速暂存器的第6、7、8字节未用，为全1。
第9字节是前面所有8个字节的CRC码，用来保证正确通信。
数据手册中给出的储存格式：
其中DS18B20以16位带符号位扩展的二进制补码形式读出。
低4位为小数部分，中间7位为整数部分。
高5位为扩展符号位，即BIT15~BIT11为00000，读出的数据为正温度，若为11111，则为负温度。在应用开发中，首先要对读出的温度数据的符号位进行判断，再根据正负温度的不同，进行相应的处理。
在上电复位的时候，温度寄存器中的值为0x0550，即+85摄氏度。
从输出数据与温度值的关系表中可知，DS18B20的分辨率为0.0625。
读出数据为正温度时，将LSB和MSB整合成的16位整数，直接乘以0.0625即可。
读出数据为负温度时，则需要将LSB和MSB整合成的16位整数，取反加1后，再乘以0.0625，因为温度数据是以补码形式表示的。
DS18B20对工作时序要求严格，延时时间需准确，否则容易出错。DS18B20的工作时序包括初始化时序、写时序和读时序。
1.初始化时序：单片机将数据线电平拉低480-960us后释放，等待15-60us，单总线器件即可输出一持续60~240us的低电平，单片机收到此应答后即可进行 *** 作。
//DS18B20设备初始化
bit init_ds18b20(void)
{
bit initflag = 0;
DQ = 1;
Delay_OneWire(12*12);
DQ = 0;
Delay_OneWire(80*12);
DQ = 1;
Delay_OneWire(10*12);
initflag = DQ;
Delay_OneWire(5*12);
return initflag;
}
2.写时序：
当单片机将数据线电平从高拉到低时，产生写时序，有写“0”和写“1”两种时序。写时序开始后，DS18B20在15~60us期间从数据线上采样。如果采样到低电平，则向DS18B20写的是“0”;如果采样到高电平，则向DS18B20写的是“1”。这两个独立时序间至少需拉高总线电平1us时间。
//通过单总线向DS18B20写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_OneWire(5*12);
DQ = 1;
dat >>= 1;
}
Delay_OneWire(5*12);
}
3.读时序：
当单片机从DS18B20读取数据时，产生读时序。此时单片机将数据线电平从高拉到低使读时序被初始化。如果在此后15us内，单片机在数据线上采样到低电平，则从DS18B20读的是“0”;如果在此后的15us内，单片机在数据线上采样到高电平，则从DS18B20读的是“1”。
//从DS18B20读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
unsigned char i;
unsigned char dat;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
dat >>= 1;
DQ = 1;
if(DQ)
{
dat |= 0x80;
}
Delay_OneWire(5*12);
}
return dat;
}
*关于工作时序的三个程序：程序均来自蓝桥杯比赛官方提供的代码，
因为官方例程所使用的为普通8051单片机，为12T单片机，即12个时钟周期机器做一个指令周期，
但是蓝桥杯单片机比赛所使用的芯片为STC的1T的芯片，运算速度是传统51的12倍，所以这里将官方的延时乘以12即可正常使用（组委会挖的小坑）
微处理器读取单个DS18B20的温度数据，可参考以下步骤：
1.DS18B20复位。
2.写入字节0xCC，跳过ROM指令。
3.写入字节0x44，开始温度转换。
4.延时700～900ms。
5.DS18B20复位。
6.写入字节0xCC，跳过ROM指令。
7.写入字节0xBE，读取高速暂存器。
8.读取暂存器的第0字节，即温度数据的LSB。
9.读取暂存器的第1字节，即温度数据的MSB。
10.DS18B20复位。，表示读取数据结束。
11.将LSB和MSB整合成为一个16位数据。
12.判断读取结果的符号，进行正负温度的数据处理。
//@mzw //板载DS18B20温度传感器检测当前环境温度，并显示在数码管中 #includeonewire.c#include #include "onewire.h" sbit hc138_A=P2^5; sbit hc138_B=P2^6; sbit hc138_C=P2^7; unsigned char shuzi[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //0-9 unsigned char shuzi1[10]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//0-9//含小数点 #define uchar unsigned char int temp = 0x0000; //必须为16位int型数据 void HC138(unsigned int n) { switch(n) { case 4: hc138_A=0 ; hc138_B=0 ; hc138_C=1; break; case 5: hc138_A=1 ; hc138_B=0 ; hc138_C=1; break; case 6: hc138_A=0 ; hc138_B=1 ; hc138_C=1; break; case 7: hc138_A=1 ; hc138_B=1 ; hc138_C=1; break; } } void delay(unsigned int k) { while(k--); } void DS18B20_work() { unsigned char LSB , MSB ; init_ds18b20(); //DS18B20复位 Write_DS18B20(0xcc); //写入字节0xcc，跳过ROM指令 Write_DS18B20(0x44); //写入字节0x44,开始温度转换 delay(800); //延时700~900ms init_ds18b20(); //DS18B20复位 Write_DS18B20(0xcc); //写入字节0xcc，跳过ROM指令 Write_DS18B20(0xbe); //写入字节0xbe, 读取告诉暂存器 LSB=Read_DS18B20(); //读取温度数据的低8位 MSB=Read_DS18B20(); //读取温度数据的高8位 init_ds18b20(); //DS18B20复位,表示读取数据结束 temp = MSB ; temp = temp << 8 ; //左移8位，使MSB中的数据变为temp的高八位，低八位补零 temp = temp | LSB; //将LSB并入temp低八位，将LSB和MSB整合成为一个16位的整数 整合完毕 //首先通过温度数据的高5位判断采用结果是正温度还是负温度 if((temp & 0xf800) == 0x0000) //正温度的处理办法 { temp >>= 4; //取出温度结果的整数部分 temp = temp*10; //放大10倍 temp = temp + (LSB&0x0f)*0.625; //加上小数部分 } //此方法计算出的数据为实际温度的10倍，方便小数位的显示 // temp = temp >>=4; 不带小数点的显示方法 } void Display() { char x = 0x01; int i = 0; for(i = 1;i<=8 ;i++) { HC138(6); P0 = x; x = _crol_(x,1); HC138(7); P0 = 0xff;delay(20); //数码管消隐放到这个地方好一点 switch (i) { case 1 :P0 = 0xff; break; case 2 :P0 = 0xff; break; case 3 :P0 = 0xff; break; case 4 :P0 = 0xff; break; case 5 :P0 = 0xff; break; case 6 :P0 = shuzi[temp / 100]; break;//temp的百位， 实际温度的十位 case 7 :P0 = shuzi1[temp % 100 / 10]; break;//temp的十位，实际温度的个位 case 8 :P0 = shuzi[temp % 10]; break;//temp的个位，实际温度的小数点后一位 } delay(500);P0 = 0xff; } } void main() { HC138(5); P0=0x00; //蜂鸣器和继电器初始化、、全关 HC138(4); P0= 0xff; //LED小灯初始化、、全关 while(1) { DS18B20_work(); Display(); //数码管显示 } }
#include "reg52.h"
sbit DQ = P1^4; //单总线接口
//单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t) //STC89C52RC
{
while(t--);
}
//通过单总线向DS18B20写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
DQ = dat&0x01;
Delay_OneWire(5*12);
DQ = 1;
dat >>= 1;
}
Delay_OneWire(5*12);
}
//从DS18B20读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
unsigned char i;
unsigned char dat;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ = 0;
dat >>= 1;
DQ = 1;
if(DQ)
{
dat |= 0x80;
}
Delay_OneWire(5*12);
}
return dat;
}
//DS18B20设备初始化
bit init_ds18b20(void)
{
bit initflag = 0;
DQ = 1;
Delay_OneWire(12*12);
DQ = 0;
Delay_OneWire(80*12);
DQ = 1;
Delay_OneWire(10*12);
initflag = DQ;
Delay_OneWire(5*12);
return initflag;
}
onewire.h
#ifndef __ONEWIRE_H #define __ONEWIRE_H bit init_ds18b20(void); unsigned char rd_temperature(void); //; ; void Delay_OneWire(unsigned int t); void Write_DS18B20(unsigned char dat); //STC89C52RC unsigned char Read_DS18B20(void); #endif
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