DS18B20数字温度计使用1

1．DS18B20基本知识

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

2、DS18B20产品的特点

（1）.只要求一个端口即可实现通信。
（2）.在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）.实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）.测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。
（5）.数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）.内部有温度上、下限告警设置。

3、DS18B20的引脚介绍

TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。

（底视图）图1

4．DS18B20的使用方法

由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。 　　

由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。

DS18B20的复位时序

DS18B20的读时序

对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。

对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。

DS18B20的写时序

对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。

对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。

5．实验任务

用一片DS18B20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。

6．电路原理图

7．系统板上硬件连线

（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。
（2）．把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。
（3）．把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。
（4）．把“四路单总线”区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系统”区域中的P3.7/RD端子上。

8．C语言源程序

#include <AT89X51.H>
#include <INTRINS.H>
unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,
0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};
unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,25,28,31,34,38,41,44,48,
50,53,56,59,63,66,69,72,75,78,81,84,88,91,94,97};
unsigned char displaycount;
unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};
unsigned char timecount;
unsigned char readdata[8];
sbit DQ=P3^7;
bit sflag;
bit resetpulse(void)
{
        unsigned char i;
        DQ=0;
        for(i=255;i>0;i--);
        DQ=1;
        for(i=60;i>0;i--);
        return(DQ);
        for(i=200;i>0;i--);
}
void writecommandtods18b20(unsigned char command)
{
        unsigned char i;
        unsigned char j;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                if((command & 0x01)==0)
                {
                        DQ=0;
                        for(j=35;j>0;j--);
                        DQ=1;
                }
                else
                {
                        DQ=0;
                        for(j=2;j>0;j--);
                        DQ=1;
                        for(j=33;j>0;j--);
                }
                command=_cror_(command,1);
        }
}
unsigned char readdatafromds18b20(void)
{
        unsigned char i;
        unsigned char j;
        unsigned char temp;
        temp=0;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                temp=_cror_(temp,1);
                DQ=0;
                _nop_();
                _nop_();
                DQ=1;
                for(j=10;j>0;j--);
                if(DQ==1)
                {
                        temp=temp | 0x80;
                }
                else
                {
                        temp=temp | 0x00;
                }
                for(j=200;j>0;j--);
        }
        return(temp);
}
void main(void)
{
        TMOD=0x01;
        TH0=(65536-4000)/256;
        TL0=(65536-4000)%6;
        ET0=1;
        EA=1;
        while(resetpulse());
        writecommandtods18b20(0xcc);
        writecommandtods18b20(0x44);
        TR0=1;
        while(1)
        {
                ;
        }
}
void t0(void) interrupt 1 using 0
{
        unsigned char x;
        unsigned int result;
        TH0=(65536-4000)/256;
        TL0=(65536-4000)%6;
        if(displaycount==2)
        {
                P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;
        }
        else
        {
                P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];
        }
        P2=displaybit[displaycount];
        displaycount++;
        if(displaycount==8)
        {
                displaycount=0;
        }
        
        timecount++;
        if(timecount==150)
        {
                timecount=0;
                while(resetpulse());
                writecommandtods18b20(0xcc);
                writecommandtods18b20(0xbe);
                readdata[0]=readdatafromds18b20();
                readdata[1]=readdatafromds18b20();
                for(x=0;x<8;x++)
                {
                        displaybuf[x]=16;
                }
                sflag=0;
                if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)
                {
                        sflag=1;
                        readdata[1]=~readdata[1];
                        readdata[0]=~readdata[0];
                        result=readdata[0]+1;
                        readdata[0]=result;
                        if(result>255)
                        {
                                readdata[1]++;
                        }
                }
                readdata[1]=readdata[1]<<4;
                readdata[1]=readdata[1] & 0x70;
                x=readdata[0];
                x=x>>4;
                x=x & 0x0f;
                readdata[1]=readdata[1] | x;
                x=2;
                result=readdata[1];
                while(result/10)
                {
                        displaybuf[x]=result;
                        result=result/10;
                        x++;
                }
                displaybuf[x]=result;
                if(sflag==1)
                {
                        displaybuf[x+1]=17;
                }
                x=readdata[0] & 0x0f;
                x=x<<1;
                displaybuf[0]=(dotcode[x]);
                displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;
                while(resetpulse());
                writecommandtods18b20(0xcc);
                writecommandtods18b20(0x44);
        }
}