基于DS18B20溫度傳感器溫控系統(tǒng)的Proteus仿真

安徽理工大學(xué)機(jī)械電子工程5/10來(lái)自jasmine。email:zkchen@基于DS18B20溫度傳感器溫控系統(tǒng)的Proteus仿真DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司推出的支持“一線總線”接口的傳感器。具有功耗低、性能高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以直接將溫度轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號(hào)供處理器處理。DS18B20傳感器具有以下一些特性：測(cè)溫范圍-55℃至+125℃，在-10℃至+85℃時(shí)的精度為正負(fù)0.5℃；適應(yīng)電壓的范圍在3.0至5.5V；單線接口，只用一條口線就可以與微處理器的雙向通信；支持多點(diǎn)組網(wǎng)，多個(gè)DS18B20并接在一根口線上就可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，通過單線串行傳輸給微處理器；具有負(fù)壓特性，電源極性接反芯片不會(huì)燒壞，只是不能正常工作；可編程分辨率為9至12位，對(duì)應(yīng)的分辨溫度分別是0.5℃，0.25℃，0.125℃，0.0625℃，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度測(cè)溫。在9位分辨率時(shí)可在93.75ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字；在12位分辨率時(shí)可在750us內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字；傳送數(shù)據(jù)時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，抗干擾糾錯(cuò)能力強(qiáng)。DS18B20的引腳封裝圖如下： 各引腳定義如下：GND：電源地DQ：信號(hào)輸入輸出VDD：電源正極NC：空DS18B20單總線技術(shù)：DS18B20采用單條信號(hào)線，既可以傳輸數(shù)據(jù)，也可以傳輸時(shí)鐘。其數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，這種單總線技術(shù)線路簡(jiǎn)單，硬件開銷小，成本低廉，便于總線擴(kuò)展與維護(hù)。單總線通常需要外接一個(gè)4.7K的上拉電阻。它與處理器的連接非常簡(jiǎn)單，通常連接方式如下圖：DQ端外接一個(gè)上拉電阻，與處理器的任一端口連接。DS18B20工作原理ROM功能命令（1）[33H]ReadROM讀ROM。把DS18B20傳感器的ROM中編碼讀出來(lái)。（2）[55H]MatchROM匹配ROM。發(fā)出該命令接著會(huì)發(fā)送64位包含具體DS18B20序列號(hào)的ROM編碼，與該編碼序列號(hào)相同的DS18B20就會(huì)做出響應(yīng)，序列號(hào)不匹配的DS18B20繼續(xù)等待，不做響應(yīng)。由于不同的DS18B20序列號(hào)不一樣，所以通過該命令可以訪問控制具體的DS18B20。（3）[F0H]SearchROM搜索ROM。用于識(shí)別各個(gè)DS18B20的64位ROM。（4）[CCH]SkipROM跳過ROM。當(dāng)只有一個(gè)DS18B20時(shí)，使用該命令可以忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)送溫度變換命令。設(shè)置好之后，就可以根據(jù)DS18B20的特性和控制方式編寫程序。參考程序如下： #include<reg52.h> #defineucharunsignedchar #defineuintunsignedint ucharcodedisp[]="0123456789"; ucharcodedisp2[]="Tempreture"; ucharcodedisp3[]="^C"; sbitlcden=P2^0; sbitlcdrw=P2^1; sbitlcdrs=P2^2; sbittempt=P2^3; uintu_temp;//定義無(wú)符號(hào)整型形參 floatf_temp;//定義浮點(diǎn)型形參 voiddelay(uintx) //延時(shí)500ms程序 { uinti,j; for(i=0;i<x;i++) for(j=0;j<130;j++); } voidwrite_com(ucharcom) //液晶寫命令 { lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; delay(5); } voidwrite_data(uchardate) //液晶寫數(shù)據(jù) { lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; delay(5); } voidlcd_init() //液晶初始化 { lcden=0; lcdrw=0; write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); } voiddisplay_tempt(uintdate) //溫度數(shù)據(jù)顯示 { uchari,j,k; i=date/100; //十位 j=date%100/10; //個(gè)位 k=date%100%10; //小數(shù)位 write_com(0x80+0x40+5); write_data(disp[i]); write_data(disp[j]); write_data('.'); write_data(disp[k]); } voidreset_tempt() //DS18B20復(fù)位，初始化 { uinti; tempt=0; i=90; //延時(shí) while(i>0)i--; tempt=1; i=4; //延時(shí) while(i>0)i--; } bitread_bit() //讀一位DS18B20數(shù)據(jù) { uinti; bitdat; tempt=0; i++; //延時(shí) tempt=1; i++; //延時(shí) i++; dat=tempt; i=8; //延時(shí) while(i>0)i--; returndat; } ucharread_tempt() //讀一個(gè)字節(jié)DS18B20數(shù)據(jù) { uchari,j,dat; dat=0; for(i=1;i<=8;i++) { j=read_bit(); dat=(j<<7)|(dat>>1);//將讀取的數(shù)據(jù)位按讀取先后順序， } //從低位到高位（從右往左）排列保存到dat returndat; } voidwrite_byte(uchardat) //寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到DS18B20 { uinti; ucharj; bittestbit; for(j=1;j<=8;j++) { testbit=dat&0x01; //每次只寫一位數(shù)據(jù) dat=dat>>1; if(testbit) { tempt=0; i++; //延時(shí) tempt=1; i=8; //延時(shí) while(i>0)i--; } else { tempt=0; i=8; //延時(shí) while(i>0)i--; tempt=1; i++; //延時(shí) i++; } } } voidconvert_tempt() //DS18B20開始獲取溫度并進(jìn)行轉(zhuǎn)換 { reset_tempt(); delay(1); write_byte(0xcc); write_byte(0x44); } uintget_tempt() //讀取DS18B20寄存器中的溫度數(shù)據(jù) { uchara,b; reset_tempt(); delay(1); write_byte(0xcc); write_byte(0xbe); a=read_tempt(); b=read_tempt(); u_temp=b; u_temp<<=8; u_temp=u_temp|a; f_temp=u_temp*0.0625;//精度為12位，所以分辨率為0.0625 u_temp=f_temp*10; //乘以10，將實(shí)際溫度擴(kuò)大10倍 returnu_temp; //返回的u_temp是整型數(shù)據(jù) } voiddisplay() //靜態(tài)文字顯示 { uchari,j; write_com(0x80+3); for(i=0;i<10;i++) { write_data(disp2[i]); } write_com(0x80+0x40+10); for(j=0;j<2;j++) { write_data(disp3[j]); }