DS18B20的报告附带程序.docx
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DS18B20的报告附带程序
DS18B20温度传感器
数字温度传感器DS18B20是由Dallas半导体公司生产的，它具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样（如图1.1.1），适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
图1.1.1
引脚说明：
GND为接地引脚；DQ为数据输入输出脚。
用于单线操作，漏极开路；VCC接电源正；单总线通常要求接一个约4.7K左右的上拉电阻，这样，当总线空闲时，其状态为高电平。
如图1.1.2是温度传感器DS18B20的接线图
图1.1.2
温度传感器DS18B20的参数：
●适应电压范围更宽，电压范围：
3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电
●温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃
●可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温
●在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快
●被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出
●有两种供电方式既可以直接加3.0～5.5V的电源，也可以采用寄生电源方式由数据线供电
DS18B20内部结构及功能：
DS18B20的内部结构如图1.1.3所示。
主要包括：
寄生电源，温度传感器，64位ROM和单总线接口，存放中间数据的高速暂存器RAM，用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器，存储与控制逻辑，8位循环冗余校验码（CRC）发生器等7部分。
图1.1.3
64位闪速ROM的结构如下：
8bit检验CRC
48bit序列号
8bit工厂代码（10H）
MSBLSBMSBLSBMSBLSB
开始8位是产品类型的编号，接着共有48位是DS18B20唯一的序列号。
最后8位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
高速暂存存储器:
高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如图所示。
高速暂存存储器
字节0~1温度寄存器
当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。
转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第1，2字节。
单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后。
温度值格式如下图：
DS18B20的温度操作是使用16位，也就是说分辨率是0.0625。
BIT15~BIT11是符号位，为了就是表示转换的值是正数还是负数。
DS18B20温度传感器主要用于对温度进行测量，数据可用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，并以0.0625℃／LSB形式表示。
表2是部分温度值对应的二进制温度表示数据。
DS18B20温度与表示值对应表
字节2~3：
TH和TL配置
TH与TL就是所谓的温度最高界限，和温度最低界限的配置。
字节4：
配置寄存器
R1与R0位组合了四个不同的转换精度，00为9位转换精度而转换时间是93.75ms，01为10位转换精度而转换时间是187.5ms，10为11位转换精度而转换时间是375ms，11为12位转换精度而转换时间是750ms（默认）。
DS18B20时序图：
DS18B20的复位时序如下：
1.单片机拉低总线480us~950us,然后释放总线（拉高电平）。
2.这时DS18B20会拉低信号，大约60~240us表示应答。
3.DS18B20拉低电平的60~240us之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示复位成功。
4.DS18B20拉低电平60~240us之后，会释放总线。
DS18B20读写时序：
DS18B20写逻辑0的步骤如下：
1.单片机拉低电平大约10~15us,。
2.单片机持续拉低电平大约20~45us的时间。
3.释放总线
DS18B20写逻辑1的步骤如下：
1.单片机拉低电平大约10~15us,。
2.单片机拉高电平大约20~45us的时间。
3.释放总线
DS18B20读逻辑0的步骤如下：
1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us
2.单片机释放总线，然后读取总线电平。
3.这时候DS18B20会拉低电平。
4.读取电平过后，延迟大约40~45微妙
DS18B20读逻辑1的步骤如下：
1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us
2.单片机释放总线，然后读取总线电平。
3.这时候DS18B20会拉高电平。
4.读取电平过后，延迟大约40~45微妙
DS18B20温度计C程序
//使用AT89s52单片机，12MHZ晶振，用共阳LED数码管
//P0口输出段码，P2口扫描
//#pragmasrc（d:
\aa.asm）
#include"reg51.h"
#include"intrins.h"//_nop_（）;延时函数用
#defineDisdataP0//段码输出口
#definediscanP2//扫描口
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitDQ=P3^7;//温度输入口
sbitDIN=P0^7;//LED小数点控制
uinth;
//
//
//*******温度小数部分用查表法**********//
ucharcodeditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09};
//
ucharcodedis_7[12]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff,0xbf};
/*共阳LED段码表"0""1""2""3""4""5""6""7""8""9""不亮""-"*/
ucharcodescan_con[4]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//列扫描控制字
uchardatatemp_data[2]={0x00,0x00};//读出温度暂放
uchardatadisplay[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//显示单元数据,共4个数据,一个运算暂存用
//
//
//
/***********11微秒延时函数**********/
//
voiddelay（uintt）
{
for（;t>0;t--）;
}
//
/***********显示扫描函数**********/
scan（）
{
chark;
for（k=0;k<4;k++）//四位LED扫描控制
{
Disdata=dis_7[display[k]];
if（k==1）{DIN=0;}
discan=scan_con[k];delay（90）;discan=0xff;
}
}
//
//
/***********18B20复位函数**********/
ow_reset（void）
{
charpresence=1;
while（presence）
{
while（presence）
{
DQ=1;_nop_（）;_nop_（）;
DQ=0;//
delay（50）;//550us
DQ=1;//
delay（6）;//66us
presence=DQ;//presence=0继续下一步
}
delay（45）;//延时500us
presence=~DQ;
}
DQ=1;
}
//
//
/**********18B20写命令函数*********/
//向1-WIRE总线上写一个字节
voidwrite_byte（ucharval）
{
uchari;
for（i=8;i>0;i--）//
{
DQ=1;_nop_（）;_nop_（）;
DQ=0;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;//5us
DQ=val&0x01;//最低位移出
delay（6）;//66us
val=val/2;//右移一位
}
DQ=1;
delay
（1）;
}
//
/*********18B20读1个字节函数********/
//从总线上读取一个字节
ucharread_byte（void）
{
uchari;
ucharvalue=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=1;_nop_（）;_nop_（）;
value>>=1;
DQ=0;//
_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;//4us
DQ=1;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;//4us
if（DQ）value|=0x80;
delay（6）;//66us
}
DQ=1;
return（value）;
}
//
/***********读出温度函数**********/
//
read_temp（）
{
ow_reset（）;//总线复位
write_byte（0xCC）;//发SkipROM命令
write_byte（0xBE）;//发读命令
temp_data[0]=read_byte（）;//温度低8位
temp_data[1]=read_byte（）;//温度高8位
ow_reset（）;
write_byte（0xCC）;//SkipROM
write_byte（0x44）;//发转换命令
}
//
/***********温度数据处理函数**********/
work_temp（）
{
ucharn=0;//
if（temp_data[1]>127）
{temp_data[1]=（256-temp_data[1]）;temp_data[0]=（256-temp_data[0]）;n=1;}//负温度求补码
display[4]=temp_data[0]&0x0f;display[0]=ditab[display[4]];
display[4]=（（temp_data[0]&0xf0）>>4）|（（temp_data[1]&0x0f）<<4）;//
display[3]=display[4]/100;
display[1]=display[4]%100;
display[2]=display[1]/10;
display[1]=display[1]%10;
if（!
display[3]）{display[3]=0x0A;if（!
display[2]）{display[2]=0x0A;}}//最高位为0时都不显示
if（n）{display[3]=0x0B;}//负温度时最高位显示"-"
}
//
//
/**************主函数****************/
main（）
{
Disdata=0xff;//初始化端口
discan=0xff;
for（h=0;h<4;h++）{display[h]=8;}//开机显示8888
ow_reset（）;//开机先转换一次
write_byte（0xCC）;//SkipROM
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