DS18B20單片機原理與接口技術(shù)課程設計

1、 課程設計必選題目：_ 自選題目：_班 級 ： 同組人: 學號: 同組人: 學號: 同組人: 學號: 完成時間：_廣東科學技術(shù)職業(yè)學院二o一 年 月 日目錄一 必選題目1 緒論 2 硬件電路設計 3 軟件系統(tǒng)設計 4 實驗結(jié)果分析與總結(jié) 5 參考文獻 二 自選題目1 緒論 2 硬件電路設計 3 軟件系統(tǒng)設計 4 實驗結(jié)果分析與總結(jié) 5 參考文獻 1 緒論 小組分工明細：莫天成 唐少雄 潘溢江 ds18b20總共有三個引腳，只有一個引腳是傳送數(shù)據(jù)的，即為引腳dq，另外兩個引腳分別接地gnd和電源vcc，所以只要將引腳dq與單片機相接即可。在原來的基礎上，單片機at89c51還剩下9個引腳未用，接

2、任意一個引腳都可以，為了焊接方便，避免跳線，最后決定選擇p2.0為dq的連接引腳。2 硬件電路設計，電路圖如下（1）ds18b20論述：美國dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，其內(nèi)部使用了在板（on-b0ard）專利技術(shù)。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念?，F(xiàn)在，新一代的ds18b20體積更小、更經(jīng)濟、更靈活。使你可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點。目前ds18b20批量采購價格僅5元左右。（2）ds18b20內(nèi)部結(jié)構(gòu)：ds18b20支持

3、“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55c+125c，在-10+85c范圍內(nèi)，精度為0.5c。ds1822的精度較差為2c?，F(xiàn)場溫度直接以一線總線的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3v5.5v的電壓范圍，使系統(tǒng)設計更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。獨特的單線接口方式，ds18b20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與ds18b20的雙向通訊。ds18b20支持多點組網(wǎng)功能，多個ds18b20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。在使用中不需要任何外

4、圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)?？删幊痰姆直媛蕿?12位，對應的可分辨溫度分別為0.5、0.25、0.125和0.0625，可實現(xiàn)高精度測溫，在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給cpu，同時可傳送crc校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。dq為數(shù)字信號輸 入/輸 出端；gnd為電源地；vdd為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 （3）根據(jù)以上關(guān)于ds18b20

5、的資料可設計出溫度傳感器溫度顯示在數(shù)碼管上的電路圖，電路圖如下圖所示；3 軟件系統(tǒng)設計（1）ds18b20工作原理控制ds18b20指令：33h讀rom 55匹配rom foh-搜索rom cch-跳過rom ech-告警搜索命令44h溫度轉(zhuǎn)換 beh-讀暫存器 4eh寫暫存器 48h復制暫存器 b8h重調(diào)e2prom b4h讀供電方式（2）ds18b20工作流程 （a）初始化 單片機將dq設置為低電平，延時至少480us后再將其編程高電平，即提供一個脈沖480ust960us的復位脈沖。等待1560us后，檢查dq是否變成低電平，為低電平則表明復位成功。（b）寫時序?qū)τ赿s18b20的寫時序

6、分為寫0時序和寫1時序兩個過程。寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證ds18b20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣io總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內(nèi)就得釋放單總線。（c）讀時序?qū)τ赿s18b20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。 對于ds18b20的讀時序是從主機把單總線拉低之后，在15u秒之內(nèi)就得釋放單總線，以讓ds18b20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。ds18b20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。 （d）寫程序?qū)s18b20的引腳dq與單片機的p20相接，程序如下：#include

7、/調(diào)用函數(shù)的頭文件sbit dq=p20; /特殊位定義unsigned char a,b,c,d; /全局變量的定義/*延時函數(shù)*void delay(unsigned char j) unsigned char i; for(i=j;i0;i-);/*定時/計數(shù)器的初始化*void init_t0() tr0=0;tf0=0; /溢出位和啟動位的初始化 th0=0xff;tl0=0xfe; /定義初值 tr0=1; /啟動定時/計數(shù)器/*ds18b20芯片的初始化*void init_ds18b20() dq=1;delay(5); /拉高總線，延時15us dq=0;delay(30);

8、 /拉低總線。延時320us dq=1; /釋放總線，15us后可檢測芯片自動拉低，延時160us delay(20);/*寫一個字節(jié)給芯片的函數(shù)*void writeonechar(unsigned char write) unsigned char i=0; for(i=8;i0;i-) /要給芯片總線發(fā)信號單片機要給它信號了 dq=0;delay(1); /拉低總線，延時1us即可 dq=write&0x01; /取出最低位接收 delay(1); /等待芯片接收完成 dq=1; /釋放總線 write=1; /為下一位的取出做準備，同時有延時功能/*單片機讀芯片發(fā)出信號的函數(shù)*unsi

9、gned char readonechar() unsigned char i; unsigned char read; /單片機要讀芯片的字節(jié)，要告訴芯片，通過高低電平的時序完成 for(i=8;i0;i-) dq=1;delay(1); /拉高，延時15us dq=0;read=1; /拉低，延時15us,同時為位的存放做準備 dq=1;delay(1); /釋放總線，延時。 if(dq=1) read|=0x80; /判斷總線給單片發(fā)的信號并存入變量read中 delay(4); /等待完成 return read; /返回read的值/*讀取溫度值函數(shù)*float readtemper

10、ature() unsigned char templ=0; / 變量的定義 unsigned int temph=0; / 因為后面高位要處理所以不能定義為char float temperature=0; / 要做小數(shù)temperature不能定義為int init_ds18b20(); /芯片初始化 writeonechar(0xcc); /跳過rom即跳過序列號查詢 writeonechar(0x44); /啟動ds18b20溫度轉(zhuǎn)換 init_ds18b20(); /芯片初始化 writeonechar(0xcc); /跳過rom即跳過序列號查詢 writeonechar(0xbe)

11、; /讀取寄存器的溫度值 templ=readonechar(); /讀取溫度低字節(jié) temph=readonechar(); /讀取溫度高字節(jié) temperature=(temph8)+templ)*0.0625; /轉(zhuǎn)換成十進制 return temperature; /返回temperature值/*溫度數(shù)值中取出各個位的函數(shù)*void zhuan_huan() unsigned int t; t=readtemperature()*100; /取小數(shù)點后兩位 a=t/1000; /十位 b=(t-a*1000)/100; /個位 c=(t-a*1000-b*100)/10; /小數(shù)點后

12、一位 d=t%10; /小數(shù)點后兩位/*主函數(shù)*main() tmod=0x01; /定時/計數(shù)器的模式選擇：方式一 ea=1;et0=1; /啟動中斷，啟動中斷0 init_t0(); /定時/計數(shù)器的初始化 while(1) /無限循環(huán) init_ds18b20(); /初始化ds18b20 readtemperature(); /讀取溫度/*定時/計數(shù)器中斷0中斷函數(shù)*void a0_intdpy_8seg() interrupt 1 unsigned char h=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/數(shù)碼管的顯示數(shù)組定義 unsigned char i; i+; /變量自增 zhuan_huan(); /溫度數(shù)值中取出各個位 switch(i) /開關(guān)函數(shù)顯示為選共陽極數(shù)碼管 case 1: p2=0xf7;p0=hd;break; case 2: p2=0xef;p0=hc;break; case 3: p2=0xdf;p0=hb&0x7f;break; case 4: p2=0xbf;p0=h