DS18B20温度传感器及C51.docx

1、DS18B20温度传感器及C51DS18B20温度传感器及C51+freescale 9S12单片机程序DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器 同DS1820一样，DS18B20也 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55C+125C，在-10+85C范围内,精度为0.5C。DS1

2、822的精度较差为 2C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定912位的分辨率，精度为0.5C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！ DS1822与 DS18B20软件

3、兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为2C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。 DS18B20的内部结构For personal use only in study and research; not for commercial use DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配

4、置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。For personal use only in study and research; not for commercial use 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可

5、以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625/LSB形式表达，其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。 例如+125的数字输出为07D0H，+25.0625的数字输出为0191H，-25.0625的数字输出为FF6FH，-5

6、5的数字输出为FC90H。DS18B20温度传感器的存储器 DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。 暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。该字节各位的意义如下： TM R1 R0 1 1 1 1 1 低五位一直都是1 ，TM是测试模

7、式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）分辨率设置表:R1R0分辨率温度最大转换时间009位93.75ms 0110位187.5ms 1011位375ms 1112位750ms 根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B2

8、0收到信号后等待1660微秒左右，后发出60240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。DS1820使用中注意事项 DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： (1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。 (2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人

9、误认为可以挂任意多个DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 (3)连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 (4)在DS1820测温程序设计中，

10、向DS1820发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。 测温电缆线建议采用屏蔽4芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地。DS18B20温度传感器C51程序，无CRC2008-06-30 11:18/* DS18B20温度传感器 * C51 * yajou 2008-06-28 无CRC */#include reg51.h#include intrins.h#include DS18

11、B20.h/* us延时程序 */void Delayus(uchar us) while(us-); /12M，一次6us，加进入退出14us(8M晶振，一次9us) /* DS18B20初始化 */bit Ds18b20_Init(void) /存在返0，否则返1bit temp = 1;uchar outtime = ReDetectTime; /超时时间while(outtime- & temp) Delayus(10); /(250)1514us时间可以减小吗 ReleaseDQ(); Delay2us(); PullDownDQ(); Delayus(100); /614us(48

12、0-960) ReleaseDQ(); Delayus(10); /73us(60) temp = dq; Delayus(70); /usreturn temp;/* 写bit2DS18B20 */void Ds18b20_WriteBit(bit bitdata)if(bitdata) PullDownDQ(); Delay2us(); /2us(1us) ReleaseDQ(); /(上述1-15) Delayus(12); /86us(45- x,总时间60)else PullDownDQ(); Delayus(12); /86us(60-120)ReleaseDQ();Delay2u

13、s(); /2us(1us) /* 写Byte DS18B20 */void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata)uchar ii;for(ii = 0; ii = 1;/* 写 DS18B20 */void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes)/ while(bytes-)/ / Ds18b20_WriteByte(*p_readdata);/ p_readdata+;/ /* 读bit From DS18B20 */bit Ds18b20_ReadBit(void)bit bitdata;PullDownDQ

14、();Delay2us(); /2us( 1us) ReleaseDQ();Delay8us(); /8us( 60us)return bitdata;/* 读Byte DS18B20 */uchar Ds18b20_ReadByte(void)uchar ii,chardata;for(ii = 0; ii = 1; if(Ds18b20_ReadBit() chardata |= 0x80; return chardata;/* 读 DS18B20 ROM */bit Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata) /成功返0，失败返1uchar ii = 8;if(

15、Ds18b20_Init() return 1;Ds18b20_WriteByte(ReadROM);while(ii-) *p_readdata = Ds18b20_ReadByte(); p_readdata+;return 0;/* 读 DS18B20 EE */bit Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata) /成功返0，失败返1uchar ii = 2;if(Ds18b20_Init() return 1;Ds18b20_WriteByte(SkipROM);Ds18b20_WriteByte(ReadScr);while(ii-) *p_readdata

16、= Ds18b20_ReadByte(); p_readdata+;return 0;/* 温度采集计算 */bit TempCal(float *p_wendu) /成功返0，失败返1 （温度范围-55 - +128）uchar temp9,ii;uint tmp;float tmpwendu;TR1 = 0;TR0 = 0;/读暂存器和CRC值-if(Ds18b20_ReadEE(temp) TR1 = 1; TR0 = 1; return 1;/- /CRC校验-/此处应加入CRC校验等/-/使温度值写入相应的wendui数组中-for(ii = i; ii 0; ii-) p_wend

17、u+;i+;if(i 4) i = 0;/-/温度正负数处理-/-/温度计算-tmp = temp1; /tmp = 8; /tmp |= temp0; /组成温度的两字节合并tmpwendu = tmp;*p_wendu = tmpwendu / 16;/-/开始温度转换-if(Ds18b20_Init() TR1 = 1; TR0 = 1; return 1;Ds18b20_WriteByte(SkipROM);Ds18b20_WriteByte(Convert);ReleaseDQ(); /寄生电源时要拉高DQ/-TR1 = 1;TR0 = 1;return 0;/DS18B20.h/*

18、 I/O口定义 */sbit dq = P13;sbit dv = P14; /DS18B20强上拉电源/* 命令字定义 */#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ReleaseDQ() dq = 1; /上拉/释放总线#define PullDownDQ() dq = 0; /下拉总线#define Delay2us() _nop_();_nop_(); /延时2us，每nop 1us#define Delay8us() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_

19、();_nop_();_nop_();/设置重复检测次次数，超出次数则超时#define ReDetectTime 20/ds18b20命令#define SkipROM 0xCC#define MatchROM 0x55#define ReadROM 0x33#define SearchROM 0xF0#define AlarmSearch 0xEC#define Convert 0x44#define WriteScr 0x4E#define ReadScr 0xBE#define CopyScr 0x48#define RecallEE 0xB8#define ReadPower 0xB

20、4/* 函数 * */void Delayus(uchar us); /void Dog(void);bit Ds18b20_Init(void); /DS18B20初始化，存在返0，否则返1void Ds18b20_WriteBit(bit bitdata); /写bit2DS18B20void Ds18b20_WriteByte(uchar chrdata); /写Byte DS18B20void Ds18b20_Write(uchar *p_readdata, uchar bytes); /写 DS18B20bit Ds18b20_ReadBit(void); /读bit From DS

21、18B20uchar Ds18b20_ReadByte(void); /读Byte DS18B20bit Ds18b20_ReadRom(uchar *p_readdata); /读 DS18B20 ROM：成功返0，失败返1bit Ds18b20_ReadEE(uchar *p_readdata); /读 DS18B20 EE ：成功返0，失败返1bit TempCal(float *p_wendu); /成功返0，失败返1 （温度范围-55 - +128）仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fr den persnlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales. , , . 以下无正文