DS18B20溫度傳感器使用簡介

DS18B20溫度傳感器使?簡介DS18xx系列溫度傳感器是數(shù)字式溫度傳感器，相對于傳統(tǒng)溫度傳感器精度?、穩(wěn)定性好、電路簡單、控制?便，在這?以DS18B20為例做簡單應(yīng)?介紹。詳細(xì)資料請參閱芯??冊。?、特性：（1）應(yīng)?中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫電路。（2）測溫范圍-55~+125℃，最?精度0.0625℃。（3）只通過?條數(shù)據(jù)線即可實現(xiàn)通信。（4）每個DS1820器件上都有獨???的序列號，所以?條數(shù)據(jù)線上可以掛接很多該傳感器。（5）內(nèi)部有溫度上、下限告警功能。?、操作簡介DS18B20?作時需要接收特定的指令來完成相應(yīng)功能（指令，可以簡單的理解為可以被識別并有相應(yīng)意義的?系列?低電平信號），它的指令可分為ROM指令和RAM指令；ROM指令主要對其內(nèi)部的ROM進(jìn)?操作，如查所使?DS18B20的序列號等，如果只使??個DS18B20，ROM操作?般就可以直接跳過了；RAM指令主要是完成對其內(nèi)RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)?操作，如讓其開始進(jìn)?數(shù)據(jù)采集、讀數(shù)據(jù)等。DS18B20數(shù)字溫度傳感器是單總線器件，數(shù)據(jù)的讀寫只通過?條數(shù)據(jù)線進(jìn)?并且這?條線上允許掛很多該傳感器；這樣對器件進(jìn)?讀寫指令時就會?煩?些，必須應(yīng)?特定時序來識別?低電平信號（如寫?電平1，并不是把數(shù)據(jù)線直接拉?，?是?有?定時序關(guān)系的?低電平來代表寫1），所以指令表中的0、1在寫給DS18B20時就得變成代表0、1電平的時序段序列。同樣，從DS18B20讀數(shù)據(jù)時，也是由特定的時序來完成數(shù)據(jù)讀取。對DS18B20進(jìn)?讀寫的時序圖如下：硬件連接?式有兩種，?種是由單獨電源供電（3~5V）；第?種是由數(shù)據(jù)線為DS18B20供電（?作速度相對較慢）。單獨電源供電?式數(shù)據(jù)線為DS1820供電?式三、DS1820的?作過程：1.復(fù)位操作2.執(zhí)?ROM操作的5條指令之?：1）讀ROM，2）匹配ROM，3）搜索ROM，4）跳過ROM，5）報警搜索。3.存儲器操作命令：溫度轉(zhuǎn)換、讀取溫度、設(shè)定上下限溫度值等指令4.讀取溫度數(shù)據(jù)：主機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù)后進(jìn)?數(shù)據(jù)處理。可以初始化數(shù)據(jù)精度，按芯??冊寫?固定指令。數(shù)據(jù)位數(shù)可設(shè)置成9、10、11、12位，其中7位為溫度整數(shù)部分，1位表?溫度正負(fù)，其余位數(shù)為?數(shù)。如9位數(shù)據(jù)時，有1位為?數(shù)，精度為0.5。四、指令功能介紹：（1）ROM操作指令：1.讀ROM指令：ReadROM[33h]這個命令允許總線控制器讀到DS1820的8位系列編碼、唯?的序列號和8位CRC碼。只有在總線上存在單只DS1820的時候才能使?這個命令。如果總上有不??個從機(jī)，當(dāng)所有從機(jī)試圖同時傳送信號時就會發(fā)?數(shù)據(jù)沖突（漏極開路連在?起開成相與的效果）。2.匹配ROM指令:MatchROM[55h]匹配ROM命令，后跟64位ROM序列，讓總線控制器在多點總線上定位?只特定的DS1820。只有和64位ROM序列完全匹配的DS1820才能響應(yīng)隨后的存儲器操作命令。所有和64位ROM序列不匹配的從機(jī)都將等待復(fù)位脈沖。這條命令在總線上有單個或多個器件時都可以使?。3.跳過ROM指令:SkipROM[CCh]這條命令允許總線控制器不?提供64位ROM編碼就使?存儲器操作命令，在單點總線情況下右以節(jié)省時間。如果總線上不??個從機(jī)，在SkipROM命令之后跟著發(fā)?條讀命令，由于多個從機(jī)同時傳送信號，總線上就會發(fā)?數(shù)據(jù)沖突（漏極開路下拉效果相當(dāng)于相與）。4.搜索ROM指令:SearchROM[F0h]當(dāng)?個系統(tǒng)初次啟動時，總線控制器可能并不知道單線總線上有多少器件或它們的64位ROM編碼。搜索ROM命令允許總線控制器?排除法識別總線上的所有從機(jī)的64位編碼。這條命令的流程圖和SearchROM相同。然?，只有在最近?次測溫后遇到符合報警條件的情況，DS18B20才會響應(yīng)這條命令。報警條件定義為溫度?于TH或低于TL。只要DS18B20不掉電，報警狀態(tài)將?直保持，直到再?次測得的溫度值達(dá)不到報警條件。（2）存儲器操作指令：五、復(fù)位時序：DS18B20需要嚴(yán)格的協(xié)議以確保數(shù)據(jù)的完整性。協(xié)議包括?種單線信號類型：復(fù)位脈沖、存在脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。所有這些信號，除存在脈沖外，都是由總線控制器發(fā)出的。和DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開始，初始化序列見上圖。?個復(fù)位脈沖跟著?個存在脈沖表明DS18B20已經(jīng)準(zhǔn)備好發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（適當(dāng)?shù)腞OM命令和存儲器操作命令）。六、數(shù)據(jù)處理：下?以9位溫度數(shù)據(jù)格式為例。DS18B20內(nèi)部對此計算的結(jié)果可提供0.5℃的分辨?。溫度以16位帶符號位擴(kuò)展的?進(jìn)制補碼形式讀出，表1給出了溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系。數(shù)據(jù)通過單線接?以串??式傳輸。DS1820測溫范圍-55℃~+125℃，以0.5℃遞增。如?于華?溫度，必須要??個轉(zhuǎn)換因?查找表。讀取數(shù)據(jù)時需要讀取前16位數(shù)據(jù)，低字節(jié)在前，?字節(jié)為符號為。DS1820內(nèi)溫度表?值為1/2℃LSB，如下所?9位格式：表1溫度值和輸出數(shù)據(jù)的關(guān)系七、應(yīng)?實例：數(shù)字電?溫度計硬件為：單?機(jī)、數(shù)碼管、溫度傳感器DS18B20功能：顯?當(dāng)前溫度值，可顯?正和負(fù)溫度值程序：#include<reg52.h>/*------SEGPORT-----*/#defineLEDADDRP2#defineLED_portP0/*------DS18B20PORT-----*/sbitDB_B20=P0^0;/*-----COMMONFUNCTION----*/voiddelay_us(unsignedinttime);/*-----SEGFUNCTION-------*/unsignedcharseg_val[6];unsignedcharledcode[12]={0XC0,0XF9,0XA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xbf,0xff};//共陽極數(shù)碼管0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,-,nullunsignedcharcurrled=0;unsignedcharled_en=0x04;//voiddisplay(void);voiddisplay_tem(void);/*---DS18B20FUNCTION-----*/unsignedchartem_pnt;unsignedchartem_num;bitreset_B20(void);unsignedcharread_b20_byte(void);voidwrite_b20_byte(unsignedchar);voidconvert_cmd_b20(void);voidread_cmd_b20(void);voiddata_convert_b20(void);/*---TIMEFUNCTION-----*/unsignedchartimes;voidtimes_init(void);/*-----------------------*/main(){times_init();while(1){display_tem();display();}}/*-----COMMONFUNCTION----*/voiddelay_us(unsignedintus){while(us--);//for(;us>0;us--);//while(time--);}/*-----SEGFUNCTION-------*/voiddisplay(void){LEDADDR=0xff;LED_port=(LED_port&0x03)|led_en;led_en<<=1;if(currled==1)LEDADDR=ledcode[seg_val[currled]]&0x7f;elseLEDADDR=ledcode[seg_val[currled]];currled++;currled=0;led_en=0x04;}delay_us(300);}voiddisplay_tem(void){unsignedcharn;unsignedcharp;if(tem_sign==0){n=~(tem_num-1);p=~(tem_pnt-1);}else{n=tem_num;p=tem_pnt;}seg_val[5]=11;seg_val[4]=11;seg_val[3]=n/100;n=n%100;seg_val[2]=n/10;if(seg_val[3]==0){seg_val[3]=11;if(seg_val[2]==0)seg_val[2]=11;}seg_val[1]=n%10;seg_val[0]=p;if(seg_val[2]==11&&seg_val[3]==11&&tem_sign==0)elseif(seg_val[3]==11&&tem_sign==0)seg_val[2]=10;seg_val[3]=10;elseif(tem_sign==0)/*---DS18B20FUNCTION-----*/bitreset_B20(void){bitstate;DB_B20=0;delay_us(29);//>480us29DB_B20=1;delay_us(3);//15---60us3state=DB_B20;delay_us(25);//480us25returnstate;}voidwrite_b20_byte(unsignedcharcmd){unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){DB_B20=0;DB_B20=cmd&0x01;delay_us(5);DB_B20=1;cmd>>=1;//6}delay_us(5);}unsignedcharread_b20_byte(void){unsignedcharrbyte=0;unsignedchari;for(i=0;i<8;i++){rbyte>>=1;DB_B20=0;DB_B20=1;//delay_us(1);if(DB_B20)rbyte|=0x80;}returnrbyte;}voidconvert_cmd_b20(void){reset_B20();write_b20_byte(0xcc);write_b20_byte(0x44);}voidread_cmd_b20(void){reset_B20();write_b20_byte(0xcc);write_b20_byte(0xbe);}voiddata_co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