基于DSB温度传感器温控系统的Proteus仿真.docx

1、基于DSB温度传感器温控系统的Proteus仿真基于DS18B20温度传感器温控系统的Proteus仿真DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司推出的支持“一线总线”接口的传感器。具有功耗低、性能高、抗干扰能力强的特点，可以直接将温度转化为串行数字信号供处理器处理。DS18B20传感器具有以下一些特性：（1） 测温范围-55至+125，在-10至+85时的精度为正负0.5；（2） 适应电压的范围在3.0至5.5V；（3） 单线接口，只用一条口线就可以与微处理器的双向通信；（4） 支持多点组网，多个DS18B20并接在一根口线上就可实现多点测温；（5） 测量结果直接输出数字温度信号，

2、通过单线串行传输给微处理器；（6） 具有负压特性，电源极性接反芯片不会烧坏，只是不能正常工作；（7） 可编程分辨率为9至12位，对应的分辨温度分别是0.5，0.25，0.125，0.0625，能够实现高精度测温。（8） 在9位分辨率时可在93.75ms内把温度值转换为数字；在12位分辨率时可在750us内把温度值转换为数字；（9） 传送数据时可传送CRC校验码，抗干扰纠错能力强。DS18B20的引脚封装图如下：各引脚定义如下：GND：电源地DQ：信号输入输出VDD：电源正极NC：空DS18B20单总线技术：DS18B20采用单条信号线，既可以传输数据，也可以传输时钟。其数据传输是双向的，这种单

3、总线技术线路简单，硬件开销小，成本低廉，便于总线扩展与维护。单总线通常需要外接一个4.7K的上拉电阻。它与处理器的连接非常简单，通常连接方式如下图：DQ端外接一个上拉电阻，与处理器的任一端口连接。DS18B20工作原理1 ROM功能命令（1）33H Read ROM读ROM。把DS18B20传感器的ROM中编码读出来。（2）55H Match ROM匹配ROM。发出该命令接着会发送64位包含具体DS18B20序列号的ROM编码，与该编码序列号相同的DS18B20就会做出响应，序列号不匹配的DS18B20继续等待，不做响应。由于不同的DS18B20序列号不一样，所以通过该命令可以访问控制具体的D

4、S18B20。（3）F0H Search ROM搜索ROM。用于识别各个DS18B20的64位ROM。（4）CCH Skip ROM跳过ROM。当只有一个DS18B20时，使用该命令可以忽略64位ROM地址，直接向DS18B20发送温度变换命令。（5）ECH Alarm Search 告警搜索。执行后，温度超出上限或者下限的芯片做出响应。主机与多个DS18B20连接，要对众多在线DS18B20的某一个进行通信，首先要逐个与DS18B20连接，读出其序列号；然后将所有的DS18B20挂接到总线上，单片机发出匹配指令55H，接着主机提供64位序列，之后就可以与序列号相应的DS18B20进行数据交换

5、。主机与单个DS18B20连接时，不需要读取或者匹配ROM，只要使用跳过指令CCH，就可以进行数据转换和读取操作。（1）44H Convert T 温度转换。启动DS18B20进行温度转换。12位精度转换时最长为750ms，转换结束后将数据存入内部9字节的RAM。（2）4EH Write Scratchpad 写暂存器。发出该命令后，将两字节的数据写入内部RAM的第2、3字节，作为上、下限温度数据。（3）BEH Read Scratchpad 读暂存器。读取内部9字节的温度数据。（4） 48H Copy Scratchpad 复制暂存器。将RAM中的第2、3字节的内容复制到E2PROM。（5）

6、B8H Recall E2 重调E2PROM。将E2PROM内容恢复到RAM中的第3、4字节。（6）B4H Read Power Supply 读供电方式。读取DS18B20的供电模式。2工作时序图（1）初始化Step1：数据线置低电平Step2：延时800us左右（时间范围为480us至960us）Step3：数据线拉高电平Step4：延时40us左右（时间范围为15us至60us）（2）读数据逐位读取数据，然后把8位数据组成1个字节。编写程序时分为两个部分，一个实现读取一位数据，另一个实现读取一个字节数据。读取数据步骤：Step1：数据线置低电平Step2：延时5us左右（大于1us即可）

7、Step3：数据线拉高电平Step4：延时10us左右（这次延时和第一次延时之和接近15us左右）Step5：读取一位数据Step6：延时60us左右（大于45us即可）Step7：重复上面步骤，直到读完一个字节（3）写数据写数据分为写数据位1和数据位0。写数据位1步骤：Step1：数据线置低电平Step2：延时5us左右（大于1us即可）Step3：数据线拉为高电平Step4：延时70us左右（大于55us即可）写数据位0步骤：Step1：数据线置低电平Step2：延时70us左右（大于60us即可）Step3：数据线拉高电平Step4：延时5us左右（不要太小）根据DS18B20的结构和性

8、能，在Proteus中构建仿真工程，电路连接图如下：上面的电路要实现的功能是，把传感器测量的温度显示到1602液晶上。温度变化的范围是0至99.9，温度传感器通过设置可以设定温度调节的步长，这里取温度变化的步长为0.1，设置如下图：设置好之后，就可以根据DS18B20的特性和控制方式编写程序。参考程序如下： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code disp2=Tempreture; uchar code disp3=C; sbit lcden=P20; sbit lcdrw=P21; s

9、bit lcdrs=P22; sbit tempt=P23; uint u_temp; /定义无符号整型形参 float f_temp; /定义浮点型形参 void delay(uint x) /延时500ms程序 uint i,j; for(i=0;ix;i+) for(j=0;j0)i-; tempt=1; i=4; /延时 while(i0)i-; bit read_bit() /读一位DS18B20数据 uint i; bit dat; tempt=0; i+; /延时 tempt=1; i+; /延时 i+; dat=tempt; i=8; /延时 while(i0)i-; retu

10、rn dat; uchar read_tempt() /读一个字节DS18B20数据 uchar i,j,dat; dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=read_bit(); dat=(j1); /将读取的数据位按读取先后顺序， /从低位到高位（从右往左）排列保存到dat return dat; void write_byte(uchar dat) /写一个字节数据到DS18B20 uint i; uchar j; bit testbit; for(j=1;j1; if(testbit) tempt=0; i+; /延时 tempt=1; i=8; /延时 while(i0)i-

11、; else tempt=0; i=8; /延时 while(i0)i-; tempt=1; i+; /延时 i+; void convert_tempt() /DS18B20开始获取温度并进行转换 reset_tempt(); delay(1); write_byte(0xcc); write_byte(0x44); uint get_tempt() /读取DS18B20寄存器中的温度数据 uchar a,b; reset_tempt(); delay(1); write_byte(0xcc); write_byte(0xbe); a=read_tempt(); b=read_tempt()

12、; u_temp=b; u_temp=8; u_temp=u_temp|a; f_temp=u_temp*0.0625; /精度为12位，所以分辨率为0.0625 u_temp=f_temp*10 ; /乘以10，将实际温度扩大10倍 return u_temp; /返回的u_temp是整型数据 void display() /静态文字显示 uchar i,j; write_com(0x80+3); for(i=0;i10;i+) write_data(disp2i); write_com(0x80+0x40+10); for(j=0;j2;j+) write_data(disp3j); void main() /主函数 uchar i; lcd_init(); display(); while(1) convert_tempt(); for(i=0;i10;i+) display_tempt(get_tempt(); 谨供参考学习使用，如有错误欢迎指正。