DS18B20温度传感器
13.1DS18B20温度传感器基础知识
1.DS18B20介绍
DS18B20 是一种常见的数字温度传感器 ，其控制命令和数据都是以数字信号的方式输入输出，相比较于模拟温度传感器，具有功能强大、硬件简单、易扩展、抗干扰性强 等特点
测温范围：-55°℃到+125°℃
通信接口：1-Wire(单总线)·其它特征：可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄生供电
2.引脚及应用电路
3.内部结构框图
64-BITROM：作为器件地址，用于总线通信的寻址
SCRATCHPAD(暂存器)：用于总线的数据交互
EEPROM：用于保存温度触发阈值和配置参数
4.存储器框图
5.单总线介绍
单总线 (1-WireBUS)是由Dallas公司开发的一种通用数据总线
一根通信线**：DQ**
异步、半双工
单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生供电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ和GND两根线
6.单总线电路规范
设备的DO均要配置成开漏输出模式
DO添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7K左右
若此总线的从机采取寄生供电，则主机还应配一个强上拉输出电路
7.单总线时序结构
初始化：主机将总线拉低至少480us.然后释放总线，等待15-60us后，存在的从机会拉低总线60~240us以响应主机，之后从机将释放总线
发送一位：主机将总线拉低60~120us.然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us.然后释放总线，表示发送1。从机将在总线拉低30us后(典型值)读取电平，整个时间片应大于60us
发送一位：主机将总线拉低60~120us.然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us.然后释放总线，表示发送1。从机将在总线拉低30us后(典型值)读取电平，整个时间片应大于60us
8.DS18B20操作流程
初始化：从机复位，主机判断从机是否响应
ROM操作：ROM指令+本指令需要的读写操作
功能操作：功能指令+本指令需要的读写操作
9.DS18B20数据帧
13.2DS18B20温度读取和温度报警器代码
1.DS18B20温度读取
（1）工程目录
（2）main.c函数
c
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"
float T;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"Temperature:");
while(1)
{
DS18B20_ConvertT();
T=DS18B20_ReadT();
if(T<0)
{
LCD_ShowChar(2,1,'-');
T=-T;
}
else
{
LCD_ShowChar(2,1,'+');
}
LCD_ShowNum(2,2,T,3);
LCD_ShowChar(2,5,'.');
LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);
}
}（3）DS18B20.c函数
c
#include <REGX52.H>
#include "OneWire.h"
#define DS18B20_SKIP_ROM 0xCC
#define DS18B20_CONVERT_T 0x44
#define DS18B20_READ_SCRATCHPAD 0xBE
void DS18B20_ConvertT(void)
{
OneWire_Init();
OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);
}
float DS18B20_ReadT(void)
{
unsigned char TLSB,TMSB;
int Temp;
float T;
OneWire_Init();
OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD);
TLSB=OneWire_ReceiveByte();
TMSB=OneWire_ReceiveByte();
Temp=(TMSB<<8)|TLSB;
T=Temp/16.0;
return T;
}（4）OneWire.c函数
c
#include <REGX52.H>
sbit OneWire_DQ=P3^7;
unsigned char OneWire_Init(void)
{
unsigned char i;
unsigned char AckBit;
OneWire_DQ=1;
OneWire_DQ=0;
i = 227;while (--i);//Delay 500us
OneWire_DQ=1;
i = 29;while (--i);//Delay 70us
AckBit=OneWire_DQ;
i = 227;while (--i);//Delay 500us
return AckBit;
}
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit)
{
unsigned char i;
OneWire_DQ=0;
i = 3;while (--i);//Delay 10us
OneWire_DQ=Bit;
i = 22;while (--i);//Delay 50us
OneWire_DQ=1;
}
unsigned char OneWire_ReceiveBit(void)
{
unsigned char i;
unsigned char Bit;
OneWire_DQ=0;
i = 1;while (--i);//Delay 5us
OneWire_DQ=1;
i = 1;while (--i);//Delay 5us
Bit=OneWire_DQ;
i = 22;while (--i);//Delay 50us
return Bit;
}
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));
}
}
unsigned char OneWire_ReceiveByte(void)
{
unsigned char i;
unsigned char Byte=0x00;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(OneWire_ReceiveBit()){Byte|=(0x01<<i);}
}
return Byte;
}2.DS18B20温度报警器
（1）工程目录
（2）main.c函数
c
#include <REGX52.H>
#include "DS18B20.h"
#include "AT24C02.h"
#include "LCD1602.h"
#include "Key.h"
#include "Delay.h"
float T,TShow;
char TLow,THigh;
unsigned char KeyNum;
void main()
{
DS18B20_ConvertT();
Delay(1000);
THigh=AT24C02_ReadByte(0);
TLow=AT24C02_ReadByte(1);
if(THigh>125||TLow<-55||THigh<=TLow)
{
THigh=20;
TLow=15;
}
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"T:");
LCD_ShowString(2,1,"TH:");
LCD_ShowString(2,9,"TL:");
LCD_ShowSignedNum(2,4,THigh,3);
LCD_ShowSignedNum(2,12,TLow,3);
while(1)
{
KeyNum=Key();
/*温度读取及显示*/
DS18B20_ConvertT();
T=DS18B20_ReadT();
if(T<0)
{
LCD_ShowChar(1,3,'-');
TShow=-T;
}
else
{
LCD_ShowChar(1,3,'+');
TShow=T;
}
LCD_ShowNum(1,4,TShow,3);
LCD_ShowChar(1,7,'.');
LCD_ShowNum(1,8,(unsigned char)(TShow*100)%100,2);
/*阈值判断及显示*/
if(KeyNum)
{
if(KeyNum==1)
{
THigh++;
if(THigh>125){THigh=125;}
}
if(KeyNum==2)
{
THigh--;
if(THigh<=TLow){THigh++;}
}
if(KeyNum==3)
{
TLow++;
if(TLow>=THigh){TLow--;}
}
if(KeyNum==4)
{
TLow--;
if(THigh<-55){TLow=-55;}
}
LCD_ShowSignedNum(2,4,THigh,3);
LCD_ShowSignedNum(2,12,TLow,3);
AT24C02_WriteByte(0,THigh);
Delay(5);
AT24C02_WriteByte(0,TLow);
Delay(5);
}
if(T>THigh)
{
LCD_ShowString(1,13,"OV:H");
}
else if(T<TLow)
{
LCD_ShowString(1,13,"OV:L");
}
else
{
LCD_ShowString(1,13," ");
}
}
}只能先敲出程序，慢慢理解了