DS18B20與LCD1602結(jié)合顯示溫度

1、頁腳DS18B20、DS18B20的外形及其與單片機的連接圖18B200GND圖1DS18B20是Dallas公司生產(chǎn)的1-Wire接口數(shù)字溫度傳感器， 其外形如圖1(a)所示， 有三個引腳，分別為：電源地1(GND)；數(shù)字信號輸入/輸出端2(DQ)；外接供電電源輸入端3(VDD,在寄生電源接線方式時接地)。它是一種單總線數(shù)字溫度傳感器，所有的數(shù)據(jù)交換和控制都通過這根數(shù)據(jù)線來完成。測試溫度圍-551-1251，溫度數(shù)據(jù)位可配置為9、10、11、12位，對應(yīng)的刻度值分別為0.51、0.251、0.1251、0.06251，對應(yīng)的最長轉(zhuǎn)換時間分別為93.75ms、187.5ms、375ms、750

2、ms。出廠默認(rèn)配置為12位數(shù)據(jù)，刻度值為0.0625C,最長轉(zhuǎn)換時間為750ms。從以上數(shù)據(jù)可以看出，DS18B20數(shù)據(jù)位越低、轉(zhuǎn)換時間越短、反應(yīng)越快、精度越低。單總線沒有時鐘線，只有一根通信線，其讀寫數(shù)據(jù)是靠控制起始時間和采樣時間來完成，所以時序要求很嚴(yán)格。圖1(a)為DS18B20與單片機的連接電路圖，它的數(shù)據(jù)線通常要求外接一個4.7K-10K的上拉電阻(該電阻畫原理圖時靠近單片機畫故沒有顯示出來)，故其閑置時狀態(tài)位高電平。提示：DS18B20外形酷似三極管，分辨引腳時，面對著扁平的那一面，左負(fù)右正，一旦接反就會立刻發(fā)熱，甚至有可能燒毀。二、DS18B20存儲器結(jié)構(gòu)DS18B20的部有64

3、位的ROM單元，和9字節(jié)的暫存器單元。1、64位(激)光刻只讀存儲器每只DS18B20都有一個唯一存儲在ROM中的64位編碼(跟人的號類似，一人一個號)，這是出廠時被光刻好的。最前面8位是單線系列編碼：28h。接著的48位是一個唯一的序列號。最后8位是以上56位的CRC編碼。64-位的光刻ROM又包括5個ROM的功能命令：讀ROM，匹配ROM，跳躍ROM，查找ROM和報警查找。ROM的作用是使每個DS18B20各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20以實現(xiàn)多點監(jiān)測。2、9字節(jié)的暫存器單元表1(b)頁腳DS18B20的暫存器單元如表1所示，各部分介紹如下。1）、溫度傳感器暫存器的

4、第0（LSB）字節(jié)，第1（MSB）字節(jié)為DS18B20的溫度傳感器，它們負(fù)責(zé)保存對溫度的測量結(jié)果，用16位二進制提供，格式如圖2所示。DS18B20讀取溫度時共讀取16位，前5個位（MSB的髙5位）為符號位，當(dāng)前5位為1時，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前5位為0時,讀取的溫度為正。溫度為正時讀取方法為：將16進制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進制即可。溫度為負(fù)時讀取方法為（實際就是取補碼）：將16進制取反后加1，再轉(zhuǎn)換成10進制。例：0550H=+85度，F(xiàn)C90H=-55度，0191H為25.0625度。LSB的低四位用于表示測量值中小數(shù)點后的數(shù)值。2）、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL位于第2和第3字節(jié)，用于寫入溫

5、度報警值，實際上就是設(shè)定溫度的最髙和最低界限3）、配置寄存器配置寄存器位于存儲器的第4字節(jié)，其組織如圖3所示。配置寄存器的04位和7位被器件保留，禁止寫入；在讀回數(shù)據(jù)時全部為邏輯1。R1和R0用于設(shè)置DS18B20的精度，具體如表2所示。bit7bit6bic5bit4bit3bit2bit1bit00R1RO11111圖3表2R1RO精度最大轉(zhuǎn)換時間0093.75ins(SONVE)0110七it187.5ms(TOONV101l-bit375ms(t%1%xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjz%xjzxjzxjzxjzxjzx

6、jzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxl%xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjz%1%*/voidDS18B20_Reset（）DQ=1;_nop_（）;/頁腳DQ=0;/拉低總線delay2us(280)；/持續(xù)280*2+5=565sDQ=1;/釋放總線while(DQ)；/等待應(yīng)答(電平拉低)while(!DQ)；/應(yīng)答電平大約持續(xù)60240us后重新拉髙總線2、讀時序：1).在讀取的時候單片機拉低電平大約lus；2).單片機釋放總線，然后讀取總線電平。3).這

7、時候DS18B20會拉低電平(0)或拉髙電平(1)。4).讀取電平過后，延遲大約4045us。讀字節(jié)：主機總線to時刻從髙拉至低電平時，總線只須保持低電平l.7us。之后在tl時刻將總線拉髙產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在tl時刻后t2時刻前有效。t2距t0為15us，也就是說t2時刻前主機必須完成讀位，并在t0后的60us-120us釋放總線.注意讀的時候從最低位向最髙位讀。xl%1%xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjz%xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxl%xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjz

8、xjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjzxjz%1%/ucharDS18B20_Read_Byte()uchari,temp=0；for(i=0；i1；DQ=0;/主機將總線拉至低電平，只需保持1.7us_nop_()；/保持一個時鐘周期，也即1usDQ=1；delay2us(1)；/延時7us，一般讀數(shù)在后半段讀if(DQ)temp=temp|0 x80；delay2us(2)；/這里延時45us+前面7us+1us=53us，接近60usreturntemp；/頁腳3、寫時序：1).單片機拉低電平大約1015us；2).單片機持續(xù)拉低電平(0)或拉髙電平(1)大約

9、2045us的時間；3).釋放總線。nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn寫字節(jié)：當(dāng)主機總線to時刻從髙拉至低電平時就產(chǎn)生寫時間隙。從to時刻開始15us之應(yīng)將所需寫的位送到總線上，在隨后15-60us間DS18B20對總線采樣若低電平寫入的位是0;若髙電平寫入的位是1,連續(xù)寫2位間的間隙應(yīng)大于lus。注意：無論讀寫都是從最低位開始。/voidDS18B20_Write_Byte(uchardat)uchari;for(i=0;i1；4、讀取溫度流程讀溫度:流程：復(fù)位一寫命令(跳過讀序列號，單個DS18B20時用)一啟動溫度轉(zhuǎn)換-

10、等待轉(zhuǎn)換完成(完成總線會跳回髙電平)-復(fù)位-寫命令(跳過ROM編碼命令)-讀取暫存寄存器字節(jié)命令-讀低字節(jié)-讀髙字節(jié)-復(fù)位-合并髙低字節(jié)-判斷正負(fù)/DS18B20_Read_Temperature()uchartemp_low,temp_high；DS18B20_Reset()；DS18B20_Write_Byte(0 xcc)；/頁腳DS18B20_Write_Byte(0 x44)；while(!DQ)；/等待轉(zhuǎn)換完成DS18B20_Reset()；DS18B20_Write_Byte(0 xcc)；DS18B20_Write_Byte(0 xbe)；temp_low=DS18B20_Re

11、ad_Byte()；temp_high=DS18B20_Read_Byte()；DS18B20_Reset()；tvalue=temp_high；tvalue=(tvalue8)|temp_low；if(tvalue0 x0fff)tflag=0；elsetvalue=tvalue+1;/因為最高位的前五位是1，所以寄存器存的是溫度的補碼(補碼要取反加一得到二進制數(shù))tflag=1;tvalue二tvalue*(0.625)；/溫度值擴大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue);例子：DS18B20+1602#include#include#include#defineucharun

12、signedchar#defineuintunsignedintsbitDQ=P23；/ds18b20與單片機連接口sbitRS=P26；sbitRW=P27；sbitE=P25；unsignedcharcodestr1=temperature:；unsignedcharcodestr2=；uchardatadisdata5；頁腳uinttvalue；/溫度值uchartflag；/溫度正負(fù)標(biāo)志/*lcd1602程序*/聲明調(diào)用函數(shù)voidLcd_W_Cmd(uchar)；voidLcd_W_Dat(uchardat)；ucharLcd_R_Busy()；voidLcd_Init()；void

13、delay(uchart)；voiddelay_4_nop()；/*f|H口 p-/stl-L口/#definedelay_4_nop()_nop_()；_nop_()；_nop_()；_nop_()；voiddelay(uchart)uchari,j；for(i=0；it；i+)for(j=0；j50；j+)；voidLcd_Init()uchari;Lcd_W_Cmd(0 x3c);Lcd_W_Cmd(0 x0e);Lcd_W_Cmd(0 x01);Lcd_W_Cmd(0 x06);Lcd_W_Cmd(0 x80);for(i=0;istrlen(str1);i+)Lcd_W_Dat(st

14、r1i);Lcd_W_Cmd(0 xC0);for(i=0;istrlen(str2);i+)Lcd_W_Dat(str2i);頁腳ucharLcd_R_Busy()uchars;RW=1;delay_4_nop();RS=0;delay_4_nop();E=1;delay_4_nop();s=P0;delay_4_nop();E=0;return(s);voidLcd_W_Cmd(uchar)uchari;doi=Lcd_R_Busy();i=i&0 x80;delay(2);while(i!=0);RW=0;delay_4_nop();頁腳RS=0;delay_4_nop();E=1;de

15、lay_4_nop();P0=;delay_4_nop();E=0;voidLcd_W_Dat(uchardat)uchari;doi=Lcd_R_Busy();i=i&0 x80;delay(2);while(i!=0);RW=0;delay_4_nop();RS=1;delay_4_nop();E=1;delay_4_nop();P0=dat;delay_4_nop();E=0;/*ds1820/nnnnnn/voiddelay2us(unsignedinti)/延時1微秒while(-i);*牛人實測，本人沒有做過試驗。針對的是12Mhz的晶振delay(O)：延時518us誤差：518

16、-2*256=6delay(1):延時7us(原帖寫5us是錯的)delay(10):延時25us誤差：25-20=5delay(20):延時45us誤差：45-40=5delay(100):延時205us誤差：205-200=5delay(200):延時405us誤差：405-400=5*/nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn*/程序頁腳復(fù)位：主機to時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480us的低電平信號)，接著在tl時刻釋放總線(拉髙總線電平)進入接收狀態(tài)。DS18B20在檢測到總線的上升沿之后等待1560u

17、s。接著DSl8B2o在t2時刻發(fā)出存在脈沖(持續(xù)60240us的低電平)*/voidDSl8B2o_Reset()DQ=l;_nop_();DQ=o;/拉低總線delay2us(280)；/持續(xù)280*2+5=565sDQ=l;/釋放總線while(DQ)；/等待應(yīng)答(電平拉低)while(!DQ)；/應(yīng)答電平大約持續(xù)60240us后重新拉髙總線讀字節(jié)：主機總線to時刻從髙拉至低電平時，總線只須保持低電平l.7us。之后在tl時刻將總線拉髙產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在tl時刻后t2時刻前有效。t2距t0為15us，也就是說t2時刻前主機必須完成讀位，并在t0后的60us-120us釋放總線.注意

18、讀的時候從最低位向最髙位讀。/ucharDSl8B2o_Read_Byte()uchari,temp=o；for(i=o；il；DQ=0;/主機將總線拉至低電平，只需保持1.7us_nop_()；/保持一個時鐘周期，也即lusDQ=l；delay2us(1)；/延時7us，一般讀數(shù)在后半段讀if(DQ)temp=temp|ox8o；delay2us(2)；/這里延時45us+前面7us+1us=53us，接近60usreturntemp；/頁腳寫字節(jié)：當(dāng)主機總線to時刻從髙拉至低電平時就產(chǎn)生寫時間隙。從to時刻開始15us之應(yīng)將所需寫的位送到總線上，在隨后15-60us間DS18B20對總線采

19、樣若低電平寫入的位是0;若髙電平寫入的位是1,連續(xù)寫2位間的間隙應(yīng)大于lus。注意：無論讀寫都是從最低位開始。/voidDS18B20_Write_Byte(uchardat)uchari;for(i=0;i1；讀溫度:流程：復(fù)位一寫命令(跳過讀序列號，單個DS18B20時用)一啟動溫度轉(zhuǎn)換-等待轉(zhuǎn)換完成(完成總線會跳回髙電平)-復(fù)位-寫命令(跳過ROM編碼命令)-讀取暫存寄存器字節(jié)命令-讀低字節(jié)-讀髙字節(jié)-復(fù)位-合并髙低字節(jié)-判斷正負(fù)/DS18B20_Read_Temperature()uchartemp_low,temp_high；DS18B20_Reset()；DS18B20_Write_Byte(0 xcc)；DS18B20_Write_Byte(0 x44)；while(!DQ)；/等待轉(zhuǎn)換完成DS18B20_Reset()；DS18B20_Write_Byte(0 xcc)；DS18B20_Write_Byte(0 xbe)；temp_low=DS18B20_Read_Byte()；temp_high=DS18B20_Read_Byte()；DS18B20_Reset()；/頁腳tvalue=temp_high；tvalue=(tvalue8)|