51單片機-溫度傳感器DS18B20

發(fā)布時間：2011-3-22 11:37 發(fā)布者：techshare

溫度傳感器是各種傳感器中最常用的一種，早期使用的是模擬溫度傳感器，如熱敏電阻，隨著環(huán)境溫度的變化，它的阻值也發(fā)生線性變化，用處理器采集電阻兩端的電壓，然后根據(jù)某個公式就可以計算出當前環(huán)境溫度。美國DALLAS半導(dǎo)體公司推出的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20采用單總線協(xié)議，即與單片機接口僅需占用一個I/O端口，無需任何外部元件，直接將環(huán)境溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，以數(shù)字碼方式串行輸出，從而大大簡化了傳感器與處理器的接口。

DS18B20的三種封裝:

DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu):

它采用單條信號線，既可傳輸時鐘，又可傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。如果要控制多個DS18B20進行溫度采集，只要將所有的DS18B20的I/O口全部連接到一起就可以了。在具體操作時，通過讀取每個DS18B20內(nèi)部芯片的序列號來識別。64位光刻ROM中的序列號是出場前被光刻好的，他可以看做該DS18B20的地址序列碼。

DS18B20的復(fù)位時序:

DS18B20復(fù)位，確定其存在:    #include ＜reg52.h＞
#define uint unsigned int
uint i;
sbit DQ = P3^3;
sbit bell = P3^4;

void reset(){
      DQ = 1;             //開始的時候是高脈沖
      DQ=0;                   //然后是低脈沖
      i=103;
      while(i＞0)i--;       //低脈沖需要延遲一會兒
      DQ=1;                      //數(shù)據(jù)線拉高,系統(tǒng)將總線放開，并進入接受狀態(tài)
      i=4;
      while(i＞0)i--;       //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內(nèi)產(chǎn)生一個由
      if(DQ == 0){       //DS18B20在檢測到總線的上升沿后，等待15"60ms,接著
            while(DQ == 0); //在T2時刻發(fā)出存在脈沖（低電平）
            bell = 0;
      }
      else
            bell = 1;
}

void main(){
      reset();
      while(1);
}

DS18B20的寫0和寫1時序:

DS18B20的讀數(shù)據(jù)時序:

讀出光刻ROM中的ID號，在LCD上顯示:


#include ＜reg52.h＞
#include＜intrins.h＞
sbit DQ = P3^3;
sbit RS = P1^0;
sbit RW = P1^1;
sbit E = P1^2;
sbit bell = P3^4;

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define       nop() _nop_()

uint i;
uchar value;
uchar DS[8];
uchar Time_Data[]={'0','1','2','3','4','5','6','7',
                                 '8','9','A','B','C','D','E','F'};

void delay(uchar t){
while(--t);
}

void lcd_com(uchar s){
RS = 0;                   //低電平，寫指令
P2 = s;                   //傳數(shù)據(jù)
delay(14);             //看時序圖，數(shù)據(jù)需要穩(wěn)定一段時間
E = 1;                         //給一個高脈沖，發(fā)送命令
delay(14);                   //如圖，高脈沖延時一段時間，確保命令發(fā)送
E = 0;                         //發(fā)送結(jié)束E置為低電平
}

void lcd_data(uchar s){
RS = 1;
P2 = s;
delay(14);
E = 1;
delay(14);
E = 0;
}

void init_lcd(){
RS = 1;       //先發(fā)指令，在初始時刻RS是高,E和RW是低
E = 0;
RW = 0;
lcd_com(0x38);          //設(shè)置為16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口
lcd_com(0x0f);          //開顯示，顯示光標，光標閃爍
lcd_com(0x06);          //讀寫一個字符后地址指針加一
lcd_com(0x01);
}

void Display_lcd(uchar y, uchar x, uchar value){
      if(y)
            lcd_com(0x80+0x40+x); //如果y為1，寫在第二行
      else
            lcd_com(0x80+x);
      lcd_data(value);                      //寫到LCD602上
}

void DS18B20_reset(){
      DQ = 1;             //開始的時候是高脈沖
      DQ=0;             //然后是低脈沖
      i=103;
      while(i＞0)i--;       //低脈沖需要延遲一會兒
      DQ=1;                      //數(shù)據(jù)線拉高
      i=4;
      while(i＞0)i--;       //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內(nèi)產(chǎn)生一個由
      if(DQ == 0){       //DS18B20返回的低電平
            while(DQ == 0);
      //       bell = 0;
      }
      else
            bell = 1;
}

uchar DS18B20_read(void)
{
      uchar i = 0;
      uchar Value = 0;
      for(i = 0; i ＜ 8; i ++)
            {
                     DQ = 1;
                     DQ = 0;
                     delay(1);
                     DQ = 1;    //在T1時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙
                     delay(1); //讀時隙在T1和T2之間有效
                     if(DQ)
                              {
                                    Value |= 0x01 ＜＜ i;
                              }
                     delay(17); //必須在T3時刻之間主機完成讀操作
                     DQ = 1;
                     nop();
            }
      return Value;
}

void DS18B20_write(uchar Value){
      for(i = 0; i ＜ 8; i++){
            DQ = 1;
            DQ = 0;             //當t0從高拉低產(chǎn)生寫時隙，
            delay(5);
            DQ = Value & 0x01; //必須在t0開始的15us內(nèi)將數(shù)據(jù)送到總線上
            delay(20);          //DS18B20在t0后的15us"60us內(nèi)對總線采樣
            DQ = 1;             //如果采到低電平則寫入0，高電平寫入1
            Value ＞＞= 1;
            delay(2);
      }
}

void DS18B20_ID_read(){
      DS18B20_reset();
      DS18B20_write(0x33);
      for(i = 0; i ＜ 8; i++)
            DS[ i] = DS18B20_read();
}

void main(){
      init_lcd();
      while(1){
               DS18B20_ID_read();
               Display_lcd(0,0,'＞');
            Display_lcd(0,1,':');
            Display_lcd(0,2,Time_Data[DS[0]/16]);
            Display_lcd(0,3,Time_Data[DS[0]%16]);
            Display_lcd(0,4,'＞');
            Display_lcd(0,5,':');
            Display_lcd(0,6,Time_Data[DS[1]/16]);
            Display_lcd(0,7,Time_Data[DS[1]%16]);
            Display_lcd(0,8,'＞');
            Display_lcd(0,9,':');
            Display_lcd(0,10,Time_Data[DS[2]/16]);
            Display_lcd(0,11,Time_Data[DS[2]%16]);
            Display_lcd(0,12,'＞');
            Display_lcd(0,13,':');
            Display_lcd(0,14,Time_Data[DS[3]/16]);
            Display_lcd(0,15,Time_Data[DS[3]%16]);
            Display_lcd(1,0,'＞');
            Display_lcd(1,1,':');
            Display_lcd(1,2,Time_Data[DS[4]/16]);
            Display_lcd(1,3,Time_Data[DS[4]%16]);
            Display_lcd(1,4,'＞');
            Display_lcd(1,5,':');
            Display_lcd(1,6,Time_Data[DS[5]/16]);
            Display_lcd(1,7,Time_Data[DS[5]%16]);
            Display_lcd(1,8,'＞');
            Display_lcd(1,9,':');
            Display_lcd(1,10,Time_Data[DS[6]/16]);
            Display_lcd(1,11,Time_Data[DS[6]%16]);
            Display_lcd(1,12,'＞');
            Display_lcd(1,13,':');
            Display_lcd(1,14,Time_Data[DS[7]/16]);
            Display_lcd(1,15,Time_Data[DS[7]%16]);
      }
}




  單只DS18B20工作流程:



  2只DS18B20并聯(lián)工作流程:



  DS18B20溫度存儲格式:



  DS18B20暫存器的分布:



  DS18B20內(nèi)部ROM指令:



  DS18B20內(nèi)部RAM指令:





讀出當前溫度，在LCD上顯示，溫度超過一定時，報警。


  #include ＜reg52.h＞
#include＜intrins.h＞
sbit DQ = P3^3;
sbit RS = P1^0;
sbit RW = P1^1;
sbit E = P1^2;
sbit bell = P3^4;

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define       nop() _nop_()

uint i;
uchar value;
uchar DS[8];
uchar Time_Data[]={'0','1','2','3','4','5','6','7',
                                 '8','9','A','B','C','D','E','F'};

void delay(uchar t){
while(--t);
}

void Lcd_Com(uchar s){
RS = 0;                   //低電平，寫指令
P2 = s;                   //傳數(shù)據(jù)
delay(14);             //看時序圖，數(shù)據(jù)需要穩(wěn)定一段時間
E = 1;                         //給一個高脈沖，發(fā)送命令
delay(14);                   //如圖，高脈沖延時一段時間，確保命令發(fā)送
E = 0;                         //發(fā)送結(jié)束E置為低電平
}

void Lcd_Data(uchar s){
RS = 1;
P2 = s;
delay(14);
E = 1;
delay(14);
E = 0;
}

void Init_Lcd(){
RS = 1;       //先發(fā)指令，在初始時刻RS是高,E和RW是低
E = 0;
RW = 0;
Lcd_Com(0x38);          //設(shè)置為16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口
Lcd_Com(0x0f);          //開顯示，顯示光標，光標閃爍
Lcd_Com(0x06);          //讀寫一個字符后地址指針加一
Lcd_Com(0x01);
}

void Display_Lcd(uchar y, uchar x, uchar value){
      if(y)
            Lcd_Com(0x80+0x40+x); //如果y為1，寫在第二行
      else
            Lcd_Com(0x80+x);
      Lcd_Data(value);                      //寫到LCD602上
}

void DS18B20_Reset(){
      DQ = 1;             //開始的時候是高脈沖
      DQ=0;             //然后是低脈沖
      i=103;
      while(i＞0)i--;       //低脈沖需要延遲一會兒
      DQ=1;                      //數(shù)據(jù)線拉高
      i=4;
      while(i＞0)i--;       //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內(nèi)產(chǎn)生一個由
      if(DQ == 0){       //DS18B20返回的低電平
            while(DQ == 0);
      //       bell = 0;
      }
      else
            bell = 1;
}

uchar DS18B20_Read(void)
{
      uchar i = 0;
      uchar Value = 0;
      for(i = 0; i ＜ 8; i ++)
            {
                     DQ = 1;
                     DQ = 0;
                     delay(1);
                     DQ = 1;
                     delay(1);
                     if(DQ)
                              {
                                    Value |= 0x01 ＜＜ i;
                              }
                     delay(17);
                     DQ = 1;
                     nop();
            }
      return Value;
}

void DS18B20_Write(uchar Value){
      for(i = 0; i ＜ 8; i++){
            DQ = 1;
            DQ = 0;
            delay(5);
            DQ = Value & 0x01;
            delay(20);
            DQ = 1;
            Value ＞＞= 1;
            delay(2);
      }
}

uchar DS18B20_Temp_Read(){
      uchar temp_h,temp_l,temp;
      DS18B20_Reset();                      //復(fù)位
      DS18B20_Write(0x0cc);             //跳過ROM，只有一個所以跳過
      DS18B20_Write(0x44);             //開始溫度轉(zhuǎn)換
      DS18B20_Reset();                      //復(fù)位
      DS18B20_Write(0x0cc);             //跳過ROM
      DS18B20_Write(0x0be);             //讀暫存器
      temp_l = DS18B20_Read();       //讀出溫度低8位
      temp_h = DS18B20_Read();       //讀出溫度高8位
      temp_l ＞＞= 4;                               //去掉4位小數(shù)位
      temp_h ＜＜= 4;                               //去掉4位符號位
      temp = temp_h | temp_l;
      temp = temp & 0x7f;                      //最高位是符號位
      return temp;
}

void main(){
      uchar temp;
      Init_Lcd();
      while(1){
               temp = DS18B20_Temp_Read();
            if(temp ＞ 25)                               //如果溫度大于25報警
                     bell = 0;
            else
                     bell = 1;
            Display_Lcd(0,0,'T');
            Display_Lcd(0,1,'E');
            Display_Lcd(0,2,'M');
            Display_Lcd(0,3,'P');
            Display_Lcd(0,4,':');
            Display_Lcd(0,5,Time_Data[temp/100]);
            Display_Lcd(0,6,Time_Data[temp%100/10]);
            Display_Lcd(0,7,Time_Data[temp%10]);
      }
}

李萬鵬

本文地址：http://m.54549.cn/thread-59318-1-1.html 【打印本頁】

本站部分文章為轉(zhuǎn)載或網(wǎng)友發(fā)布，目的在于傳遞和分享信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責；文章版權(quán)歸原作者及原出處所有，如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題，我們將根據(jù)著作權(quán)人的要求，第一時間更正或刪除。