DS18B20的報(bào)告(附帶程序)

1、DS18B20溫度傳感器數(shù)字溫度傳感器DS18B20是由Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的，它具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣（如圖1.1.1），適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 圖1.1.1引腳說(shuō)明：GND為接地引腳；DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出腳。用于單線操作，漏極開(kāi)路；VCC接電源正；單總線通常要求接一個(gè)約4.7K左右的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線空閑時(shí)，其狀態(tài)為高電平。如圖1.1.2是溫度傳感器DS18B20的接線圖圖1.1.2溫度傳感器DS18B20的參數(shù)：適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電溫范圍55125，在-10+85時(shí)精度為±0

2、.5可編程的分辨率為912位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出有兩種供電方式既可以直接加3.05.5V的電源，也可以采用寄生電源方式由數(shù)據(jù)線供電DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能：DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1.1.3所示。主要包括：寄生電源，溫度傳感器，64位ROM和單總線接口，存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器RAM，用于存儲(chǔ)用戶設(shè)定溫度上下限值的TH和TL觸發(fā)器，存儲(chǔ)與控制邏輯，8位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（

3、CRC）發(fā)生器等7部分。 圖1.1.364 位閃速ROM的結(jié)構(gòu)如下：8bit檢驗(yàn)CRC48bit序列號(hào)8bit工廠代碼（10H）MSBLSBMSBLSBMSBLSB開(kāi)始8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)，接著共有48 位是DS18B20 唯一的序列號(hào)。最后8位是前面56 位的CRC 檢驗(yàn)碼，這也是多個(gè)DS18B20 可以采用一線進(jìn)行通信的原因。高速暫存存儲(chǔ)器:高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成，其分配如圖所示。高速暫存存儲(chǔ)器字節(jié)01 溫度寄存器當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第1，2字節(jié)。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)

4、，讀取時(shí)低位在前，高位在后。溫度值格式如下圖：DS18B20 的溫度操作是使用16 位，也就是說(shuō)分辨率是0.0625。BIT15BIT11 是符號(hào)位，為了就是表示轉(zhuǎn)換的值是正數(shù)還是負(fù)數(shù)。DS18B20溫度傳感器主要用于對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)可用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，并以0.0625LSB形式表示。表2是部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度表示數(shù)據(jù)。DS18B20溫度與表示值對(duì)應(yīng)表字節(jié) 23：TH 和TL配置TH 與TL 就是所謂的溫度最高界限，和溫度最低界限的配置。字節(jié) 4：配置寄存器R1 與R0 位組合了四個(gè)不同的轉(zhuǎn)換精度，00 為9 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是93.75ms，01 為10

5、 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是187.5ms，10 為11 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是375ms，11 為12 位轉(zhuǎn)換精度而轉(zhuǎn)換時(shí)間是750ms（默認(rèn)）。DS18B20時(shí)序圖：DS18B20 的復(fù)位時(shí)序如下：1.單片機(jī)拉低總線480us950us, 然后釋放總線（拉高電平）。2.這時(shí)DS18B20 會(huì)拉低信號(hào)，大約60240us 表示應(yīng)答。3.DS18B20 拉低電平的60240us 之間，單片機(jī)讀取總線的電平，如果是低電平，那么表示復(fù)位成功。4.DS18B20 拉低電平60240us 之后，會(huì)釋放總線。DS18B20讀寫時(shí)序：DS18B20 寫邏輯0 的步驟如下：1.單片機(jī)拉低電平大約1015us,。

6、2.單片機(jī)持續(xù)拉低電平大約2045us 的時(shí)間。3.釋放總線DS18B20 寫邏輯1 的步驟如下：1.單片機(jī)拉低電平大約1015us,。2.單片機(jī)拉高電平大約2045us 的時(shí)間。3.釋放總線DS18B20 讀邏輯0 的步驟如下：1.在讀取的時(shí)候單片機(jī)拉低電平大約1us2.單片機(jī)釋放總線，然后讀取總線電平。3.這時(shí)候DS18B20 會(huì)拉低電平。4.讀取電平過(guò)后，延遲大約4045 微妙DS18B20 讀邏輯1 的步驟如下：1.在讀取的時(shí)候單片機(jī)拉低電平大約1us2.單片機(jī)釋放總線，然后讀取總線電平。3.這時(shí)候DS18B20 會(huì)拉高電平。4.讀取電平過(guò)后，延遲大約4045 微妙DS18B20溫度計(jì)

7、C程序/使用AT89s52單片機(jī)，12MHZ晶振，用共陽(yáng)LED數(shù)碼管/P0口輸出段碼，P2口掃描/#pragma src(d:aa.asm)#include "reg51.h"#include "intrins.h" /_nop_();延時(shí)函數(shù)用#define Disdata P0 /段碼輸出口#define discan P2 /掃描口#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P37; /溫度輸入口sbit DIN=P07; /LED小數(shù)點(diǎn)控制uint h;/*溫度小數(shù)部分用

8、查表法*/uchar code ditab16=0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09;/uchar code dis_712=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff,0xbf;/* 共陽(yáng)LED段碼表 "0" "1" "2" "3" "4" "5" "6" "

9、7" "8" "9" "不亮" "-" */ uchar code scan_con4=0xef,0xdf,0xbf,0x7f; / 列掃描控制字uchar data temp_data2=0x00,0x00; / 讀出溫度暫放uchar data display5=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00;/顯示單元數(shù)據(jù),共4個(gè)數(shù)據(jù),一個(gè)運(yùn)算暫存用/*11微秒延時(shí)函數(shù)*/void delay(uint t)for(;t>0;t-);/*顯示掃描函數(shù)*/scan()char k; for(k

10、=0;k<4;k+) /四位LED掃描控制 Disdata=dis_7displayk; if(k=1)DIN=0; discan=scan_conk;delay(90);discan=0xff; /*18B20復(fù)位函數(shù)*/ow_reset(void)char presence=1;while(presence)while(presence) DQ=1;_nop_();_nop_();DQ=0; /delay(50); / 550usDQ=1; / delay(6); / 66uspresence=DQ; / presence=0繼續(xù)下一步 delay(45); /延時(shí)500uspres

11、ence = DQ;DQ=1; /*18B20寫命令函數(shù)*/向 1-WIRE 總線上寫一個(gè)字節(jié)void write_byte(uchar val)uchar i;for (i=8; i>0; i-) /DQ=1;_nop_();_nop_(); DQ = 0;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/5usDQ = val&0x01; /最低位移出delay(6); /66usval=val/2; /右移一位DQ = 1;delay(1); /*18B20讀1個(gè)字節(jié)函數(shù)*/從總線上讀取一個(gè)字節(jié)uchar read_byte(void)uch

12、ar i;uchar value = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ=1;_nop_();_nop_();value>>=1;DQ = 0; /_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /4usDQ = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /4us if(DQ)value|=0x80;delay(6); /66usDQ=1;return(value);/*讀出溫度函數(shù)*/read_temp()ow_reset(); /總線復(fù)位write_byte(0xCC); / 發(fā)Skip ROM命令write_byte(

13、0xBE); / 發(fā)讀命令temp_data0=read_byte(); /溫度低8位temp_data1=read_byte(); /溫度高8位ow_reset();write_byte(0xCC); / Skip ROMwrite_byte(0x44); / 發(fā)轉(zhuǎn)換命令/*溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)*/work_temp()uchar n=0; /if(temp_data1>127) temp_data1=(256-temp_data1);temp_data0=(256-temp_data0);n=1;/負(fù)溫度求補(bǔ)碼display4=temp_data0&0x0f;display0=d

14、itabdisplay4;display4=(temp_data0&0xf0)>>4)|(temp_data1&0x0f)<<4);/display3=display4/100;display1=display4%100;display2=display1/10;display1=display1%10;if(!display3)display3=0x0A;if(!display2)display2=0x0A;/最高位為0時(shí)都不顯示if(n)display3=0x0B;/負(fù)溫度時(shí)最高位顯示"-"/ /*主函數(shù)*/main()Disdata=0xff; /初始化端口discan=0xff;for(h=0;h<4;h+)displayh=8;/開(kāi)機(jī)顯示