http://jackxiang.com/index.php zh-cn http://jackxiang.com/post// jack <xdy108@126.com> Wed, 30 May 2012 13:09:10 +0000 http://jackxiang.com/post// DS18B20是一种单总线数字温度传感器。测试温度范围-55℃-125℃，温度数据位可配置为9、10、11、12位，对应的刻度值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，对应的最长转换时间分别为93.75ms、187.5ms、375ms、750ms。出厂默认配置为12位数据，刻度值为0.0625℃，最长转换时间为750ms。从以上数据可以看出，DS18B20数据位越低、转换时间越短、反应越快、精度越低。
单总线，意味着没有时钟线，只有一根通信线。单总线读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。
需要注意的是，DS18B20和同一系列的DS18S20,在读写上，时序、命令一致，但因温度值存放的位置不一样，对温度数据的处理也不一样，所以程序不能直接套用。
二.电路设计
在WSF-51DB开发板上，利用AT89S52单片机的P1.1脚来驱动DS18B20，上拉电阻阻值为4.7K欧姆。DS18B20的上拉电阻的阻值是一个需要注意的参数，如果DS18B20放置的位置离电路板较远，需要用较长的电缆来连接时，上拉电阻要相应减小，以弥补线路损耗，而且连接电缆要选用优质的三芯带屏蔽层的电缆，否则不能正常读写数据。


                    
                  
三.软件设计
/***************************************************************** *程序名称：DS18B20驱动 *程序功能：读写DS18B20，数码管显示温度值，温度值精度为0.1度。 *开发工具：WSF-51DB开发板 * MCU型号：AT89S52-24PU *时钟频率：11.0592-12MHZ *程序作者：吴师傅 *版权说明：吴师傅版权所有，转载请注明来源和作者。 *****************************************************************/ ＃i nclude <reg52.h> ＃i nclude <intrins.h> unsigned char tempflag,fraction,tempr; unsigned char code segmcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴极数码管段码0-9 unsigned char code bitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //8位共阴极数码管位码 unsigned char code fractioncode[]={0,0,1,2,2,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9}; //将DS18B20的小数部分的0-f刻度转换为0-9刻度的查找表,将精度化为0.1度 sbit ser=P2^0;//74HC595串行数据输入 sbit oe=P2^1;//74HC595使能 sbit rclk=P2^2; //74HC595数据锁存 sbit srclk=P2^3;// 74HC595串行时钟 sbit DQ=P1^1; //温度总线 //延时函数(12MHZ晶振): void Delayus(unsigned char t) {  //此函数精确计算：18+6*(t-1)=延时时间(us)     while(t--); } //延时ms延时函数: void Delayms(unsigned int t) {        unsigned int i,j;        for(i=t;i>0;i--)                for(j=0;j<120;j++); } //任意位数码管显示一个字符函数： void DTDisplayChar(unsigned char segmd,unsigned char bitd )//数码管段码和数码管位码 {         unsigned char i;         unsigned int dat;         oe=1;//输出为高阻         dat=bitd;         dat=dat<<8|segmd; //位码段码合并为一个int型数据         for(i=0;i<16;i++)//16位数据从高位依次移入74HC595         {                  ser=(dat&0x8000)?1:0; //判断最高位，为真取1，为假取0                  srclk=1;    //上升沿送数据                  srclk=0;                  dat<<=1;   //左移取下一位         }         rclk=1;//74HC595锁存数据         rclk=0;         oe=0;//输出数据 } //DS18B20复位函数: void Reset18B20(void) {         DQ=0;//拉低,开始复位操作         Delayus(100);//延时至少480us         DQ=1;//拉高，释放总线控制权         while(DQ);//等待器件应答（器件拉低），约15-60us后         while(!DQ);//应答脉冲出现后，等待器件拉高，约60-240us后 } //DS18B20写命令函数: void Write18B20(unsigned char com) {         unsigned char i;         for(i=0;i<8;i++)         {                  DQ=0;//开始写操作                _nop_(); _nop_();//至少延时1us                DQ=com&0x01;//写数据                Delayus(2);//延时，器件在45us内采样                DQ=1;//释放总线控制权                com>>=1; //右移1位，写下一位         } } //DS18B20读数据函数: unsigned char Read18B20() {           unsigned char i,rdata=0;           for(i=0;i<8;i++)           {                    DQ=0;//开始读操作                    _nop_();_nop_();//至少延时1us                    DQ=1;//释放总线控制权，15us内要读取数据                    if(DQ==1) rdata|=0x01<<i;                    Delayus(10);//延时要大于45us.读0时，45us后器件才拉高总线            }            return rdata; } //读出温度函数: void Read18B20Temperature() {         unsigned char templ,temph,temp;         unsigned int tempv;         Reset18B20();//复位         Write18B20(0xcc);//写命令，跳过ROM编码命令         Write18B20(0x44);//转换命令      while(!DQ);//等待转换完成         Reset18B20();//复位         Write18B20(0xcc);//写命令，跳过ROM编码命令         Write18B20(0xbe);//读取暂存器字节命令         templ=Read18B20();//读低字节         temph=Read18B20();//读高字节         Reset18B20();//复位         tempv=temph;         tempv=tempv<<8|templ;//两个字节合并为一个int型数据         temp=(unsigned char)(tempv>>4);//去掉小数部分,化成char型数据         if((temph&0x80)==0x80)//如果是负温度         {               tempflag=1; //负号显示               tempr=~temp+1; //实际温度值为读取值的补码               fraction=fractioncode[(~templ+1)&0x0f]; //取小数部分补码，将16刻度转换为10刻度，精度为0.1度          }          else//如果是正温度          {                 tempflag=0;//正温度,负号不显示                 tempr=temp;//                 fraction=fractioncode[templ&0x0f]; //取小数部分，将16刻度转换为10刻度，精度为0.1度           }     }    //主函数: int main(void) {       tempflag=0;       while(1)       {               Read18B20Temperature();//读取温度值               DTDisplayChar(segmcode[fraction],0x7f);//显示小数部分               Delayms(1);               DTDisplayChar(segmcode[tempr%10]|0x80,0xbf);//显示个位和小数点               Delayms(1);               DTDisplayChar(segmcode[tempr%100/10],0xdf);//显示十位               Delayms(1);               if(tempflag==1) DTDisplayChar(0x40,0xef);//如果是负温度就显示“-”               else DTDisplayChar(segmcode[tempr/100],0xef);//显示百位               Delayms(1);               DTDisplayChar(0xff,0xff);//均衡数码管亮度       }       return 0; }

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