一、DS18B20温度传感器介绍:

DS18B20是一种数字温度传感器。

测温范围:-55C - +125C

通信接口:1-Wire(单总线)

二、引脚及应用电路:

很简单,电源,接地,通讯接口。

      

三、内部结构:

总图:

(1)备用电源

(2)器件地址

(3)控制器

(4)存储器

(5)存储器内部:

B1,B2存储最低有效温度和最高有效温度。

存储格式:其中MSB前6位是符号位

B2,B3是暂存器,掉电丢失。

B4是配置寄存器,用于管理传感器配置。

其中,E2PROM是掉电不丢失的存储器(见前文),里面可存B2 3 4数据,开机时自动导入B2 3 4

注:(2)器件地址相当于大门(3)控制器相当于管家(4)存储器相当于

记住这个说法,有助于后面理解。

四、One_Wire单总线:

1、介绍:

One_Wire单总线是一种通用数据总线,用的比双总线少。

(1)一根通信线:DQ

(2)异步,半双工

2、时序结构:

(1)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。

(2)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后读取电平。此时若为0,说明拉低时长大于30us,故确认发送0,1同理。

发送一位的总时长应大于60us。

(3)接收一位:

主机将总线拉低1-15us,然后释放总线,并在拉低后15us被读取总线电平(尽量贴近15us末尾)

读取为低电平则为0,高电平为1。

接收一位的总时长应大于60us。

3、注意:定时器冲突

由于One_Wire是单总线,所以是以绝对时间来进行判断,而判断的精度是微秒级的,这就要求在延时过程中不能被打断,因此与定时器中断冲突了。

解决:在One_Wire的函数中,执行操作前关闭定时器,执行后再打开

新问题:有其他需要定时器控制的高精度部分时,会产生冲突,只用一个芯片,就是没办法的事。
              这也是用绝对时间判断的单总线使用少的原因。

五、DS18B20操作流程:

初始化 ---》 ROM操作(控制大门)---》功能操作(通过管家控制

本节主要使用:

SKIP ROM【CCh】:跳过ROM,因为只有一个单片机,没有其他设备,无需选址。

CONVERT T【44h】:温度变化,将新感应到的温度放入存储器,温度值更新。

READ SCRATCHPAD【BEh】:读取存储器内容。

六、集成One_Wire单总线:

//OneWire单总线
sbit OneWire_DQ = P3 ^ 7;

unsigned char OneWire_Init()
{
	EA = 0;
	unsigned char i;
	unsigned char AckBit;
	OneWire_DQ = 1;
	OneWire_DQ = 0;	
	i = 247; while (--i);     //Delay500us,由延时计算器生成
	OneWire_DQ = 1;
	i = 32; while (--i);      //Delay70us
	AckBit = OneWire_DQ;
	i = 247; while (--i);
	EA = 1;
	return AckBit;
}

void OneWire_SendBit(unsigned char Bit)
{
	EA = 0;
	unsigned char i;
	OneWire_DQ = 0;
	i = 4; while (--i);   //10us
	OneWire_DQ = Bit;
	i = 24; while (--i);   //50us
	OneWire_DQ = 1;
	EA = 1;
}

unsigned char OneWire_ReceiveBit()
{
	EA = 0;
	unsigned char i;
	unsigned char Bit;
	OneWire_DQ = 0;
	i = 2; while (--i);   //5us
	OneWire_DQ = 1;
	i = 2; while (--i);   //5us
	Bit = OneWire_DQ;
	i = 24; while (--i);   //50us
	EA = 1;
	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()
{
	unsigned char i;
	unsigned char Byte = 0x00;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		if (OneWire_ReceiveBit())
		{
			Byte |= 0x01 << i;
		}
	}
	return Byte;
}

七、集成DS18B20:

//DS18B20温度传感器
#define DS18B20_SKIP_ROM            0xCC
#define DS18B20_CONVERT_T           0x44
#define DS18B20_Read_SCTATCHPAD     0xBE
//更新温度
void DS18B20_ConvertT()
{
	OneWire_Init();
	OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
	OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);
}
//读取温度
float DS18B20_ReadT()
{
	unsigned char TLSB,TMSB;
	int Temp;
	float T;
	OneWire_Init();
	OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
	OneWire_SendByte(DS18B20_Read_SCTATCHPAD);
	TLSB = OneWire_ReceiveByte();
	TMSB = OneWire_ReceiveByte();
	Temp = (TMSB << 8) | TLSB;
	T = Temp / 16.0;   //见温度存储格式,除以16相当于右移4位
	return T;
}

八、 实战:实时显示温度:

float T;
void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1, 1, "Temperature:");
	Time0_Init();
	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这个函数只显示整数,自动丢失小数
		LCD_ShowChar(2, 5, '.');
		LCD_ShowNum(2, 2, (unsigned long)(T * 10000) % 10000, 4);
	}
}

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