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51单片机——DS18B20

发布时间:2020-06-08 发布时间:
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DS18B20——温度传感器,单片机可以通过 1-Wire 和 DS18B20 进行通 信,最终将温度读出。1-Wire 总线的硬件接口很简单,只需要把 18B20 的数据引脚和单片 机的一个 IO 口接上就可以通信。最高12为的温度存储值,补码形式存储。

2字节,LSB低字节,MSB高字节,-55~125

 

1、初始化

检测存在脉冲:总线上存在DS18B20,总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲。单片机要拉低这个引脚,持续大概 480us到960us之间 的时间即可,我们的程序中持续了 500us。然后,单片机释放总线,就是给高电平,DS18B20 等待大概 15 到 60us 后,会主动拉低这个引脚大概是 60 到 240us,而后 DS18B20 会主动释放总线,这样 IO 口会被上拉电阻自动拉高。

 

2、ROM操作指令

Skip ROM(跳过ROM):0xCC。当总线上只有一个器件的时候,可以跳过 ROM,不进行ROM 检测。

 

3、RAM存储器操作指令

Read Scratchpad(读暂存寄存器):0xBE—— DS18B20 的温度数据是 2 个字节,我们读取数据的时候,先 读取到的是低字节的低位,读完了第一个字节后,再读高字节的低位,一直到两个字节全部 读取完毕。

Convert Temperature(启动温度转换):0x44—— 12位最大的转换时间是 750ms

 

4、DS18B20的位写时序

当要给 DS18B20 写入‘0’的时候,单片机直接将引脚拉低,持续时间大于 60us 小于120us 就可以了。图上显示的意思是,单片机先拉低 15us 之后,DS18B20 会在从 15us 到60us 之间的时间来读取这一位,DS18B20 最早会 15us 的时刻读取,典型值是 30us 的时刻读取,最多不会超过 60us,DS18B20 必然读取完毕,所以持续时间超过 60us 即可。

当要给DS18B20 写入‘1’的时候,单片机先将这个引脚拉低,拉低时间大于 1us,然后马上释放总线,即拉高引脚,并且持续时间也要大于 60us。和写‘0’类似的是,DS18B20 会在 15 到 60us 之间来读取这个‘1’。

 

5、DS18B20的位读时序

单片机首先要拉低这个引脚,并且至少保持1us 的时间,然后释放引脚,释放完毕后要尽快读取。从拉低这个引脚到读取引脚状态,不能超过 15us。大家从图 16-17 可以看出来,主机采样时间,也就是 MASTER SAMPLES,是 在15us 之内必须完成的。 



  1. #include  

  2. #include  

  3.   

  4. typedef unsigned char uchar;  

  5.   

  6. sbit IO_18B20 = P3 ^ 2; //DS18B20通信引脚  

  7.   

  8. /* 软件延时函数,延时时间(t*10)us */  

  9. void DelayX10us(uchar t)  

  10. {  

  11.   do  

  12.   {  

  13.     _nop_();  

  14.     _nop_();  

  15.     _nop_();  

  16.     _nop_();  

  17.     _nop_();  

  18.     _nop_();  

  19.     _nop_();  

  20.     _nop_();  

  21.   }  

  22.   while (--t);  

  23. }  

  24. /* 复位总线,获取存在脉冲,以启动一次读写操作*/  

  25. bit Get18B20Ack()  

  26. {  

  27.   bit ack;  

  28.   

  29.   EA = 0;  //禁止总中断  

  30.   IO_18B20 = 0;     //产生500us复位脉冲  

  31.   DelayX10us(50);  

  32.   IO_18B20 = 1;  

  33.   DelayX10us(6);    //延时60us  

  34.   ack = IO_18B20;   //读取存在脉冲  

  35.   while(!IO_18B20); //等待存在脉冲结束  

  36.   EA = 1;  //重新使能总中断  

  37.   

  38.   return ack;  

  39. }  

  40. /* 向DS18B20写入一个字节,dat-待写入字节 */  

  41. void Write18B20(uchar dat)  

  42. {  

  43.   uchar mask;  

  44.   

  45.   EA = 0;  //禁止总中断  

  46.   for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次移出8个bit  

  47.   {  

  48.     IO_18B20 = 0;         //产生2us低电平脉冲  

  49.     _nop_();  

  50.     _nop_();  

  51.     if ((mask & dat) == 0) //输出该bit值  

  52.     {  

  53.       IO_18B20 = 0;  

  54.     }  

  55.     else  

  56.     {  

  57.       IO_18B20 = 1;  

  58.     }  

  59.     DelayX10us(6);        //延时60us  

  60.     IO_18B20 = 1;         //拉高通信引脚  

  61.   }  

  62.   EA = 1;  //重新使能总中断  

  63. }  

  64. /* 从DS18B20读取一个字节,返回值-读到的字节 */  

  65. uchar Read18B20()  

  66. {  

  67.   uchar dat;  

  68.   uchar mask;  

  69.   

  70.   EA = 0;  //禁止总中断  

  71.   for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次采集8个bit  

  72.   {  

  73.     IO_18B20 = 0;         //产生2us低电平脉冲  

  74.     _nop_();  

  75.     _nop_();  

  76.     IO_18B20 = 1;         //结束低电平脉冲,等待18B20输出数据  

  77.     _nop_();              //延时2us  

  78.     _nop_();  

  79.     if (!IO_18B20)        //读取通信引脚上的值  

  80.     {  

  81.       dat &= ~mask;  

  82.     }  

  83.     else  

  84.     {  

  85.       dat |= mask;  

  86.     }  

  87.     DelayX10us(6);        //再延时60us  

  88.   }  

  89.   EA = 1;  //重新使能总中断  

  90.   

  91.   return dat;  

  92. }  

  93. /* 启动一次18B20温度转换,返回值-表示是否启动成功 */  

  94. bit Start18B20()  

  95. {  

  96.   bit ack;  

  97.   

  98.   ack = Get18B20Ack();   //执行总线复位,并获取18B20应答  

  99.   if (ack == 0)          //如18B20正确应答,则启动一次转换  

  100.   {  

  101.     Write18B20(0xCC);  //跳过ROM操作  

  102.     Write18B20(0x44);  //启动一次温度转换  

  103.   }  

  104.   return ~ack;   //ack==0表示操作成功,所以返回值对其取反  

  105. }  

  106. /* 读取DS18B20转换的温度值,返回值-表示是否读取成功 */  

  107. bit Get18B20Temp(int *temp)  

  108. {  

  109.   bit ack;  

  110.   uchar LSB, MSB; //16bit温度值的低字节和高字节  

  111.   

  112.   ack = Get18B20Ack();    //执行总线复位,并获取18B20应答  

  113.   if (ack == 0)           //如18B20正确应答,则读取温度值  

  114.   {  

  115.     Write18B20(0xCC);   //跳过ROM操作  

  116.     Write18B20(0xBE);   //发送读命令  

  117.     LSB = Read18B20();  //读温度值的低字节  

  118.     MSB = Read18B20();  //读温度值的高字节  

  119.     *temp = ((int)MSB <

  120.   }  

  121.   return ~ack;  //ack==0表示操作应答,所以返回值为其取反值  

  122. }  



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