DS18B02温度传感器——学习记录

学习目标：实现测温

一、DS18B20介绍

Vcc和Vdd是器件的电源端。Vcc是双极器件的正，Vdd多半是单极器件的正。






初始化：总线初始状态为高电平，当主机想开始数据传输时，主机将总线至少拉低480us，然后释放总线，等待一定时间后，存在的主机会拉低总线一定时间以响应主机，在此期间主机读取IO口电平以了解从机是否存在，最后从机释放总线。

发送一位：主机向从机发送一位数据。从机会在发送期间读取电平（即读取主机发来的数据），发送0的整个过程不能超过120us（不然会和开始信号有所冲突）

接收一位：主机接收从机传来的数据。
主机将总线拉低一定时间后释放总线并读取总线电平，如果总线电平随着主机的释放变为高电平，则说明从机没有将总线拉低，如果主机释放了总线，但总线还是维持在低电平，说明从机将总线拉低了，即可获取从机发送的数据。


skip rom(跳过）：总线上只有一个从机时可跳过。（本次实验使用这个）
read/write scratchpad是主机与暂存器交换数据，copy/recall scratchpad是eeprom与暂存器交换数据，暂存器会掉电丢失，放在ROM里面就不会掉电丢失了。

发送/读取数据帧

这里主要使用skip rom，convert t,read scratchpad指令。温度由2个字节存储，在读取暂存器时要分别读取温度数据的低字节和高字节。ms byte高5位是符号位，如果温度为正，那么前5位都是0，反之则为1。ls byte 后四位存的温度数据的小数部分，前4位是整数部分。

代码部分

一、测温部分

整体思路：onewire.c包含初始化，发送接收一位、一个字节的操作，DS18B20.c功能包括温度转化，读取温度。主函数调用DS18B20实现测温。

main.c

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"
#include "delay.h"
float T;

void main()
{
	DS18B20_convertT();//上电先转换一次温度，防止第一次读取数据错误
	delay(1000);//等待转换完成
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"temperature:");
	while(1)
	{
		DS18B20_convertT();
		T=DS18B20_readT();
		if(T<0)
		{
			LCD_ShowChar(2,1,'-');
			T=-T;
		}
		else
		{
		  LCD_ShowChar(2,1,'+');
		}
		LCD_ShowNum(2,2,T,3);//显示整数部分
		LCD_ShowChar(2,5,'.');
		LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);//显示小数部分,数据类型强制转换之后取余
	}
}

onewire.c

#include <REGX52.H>

sbit onewire_dq=P3^7;//重新命名引脚

unsigned char onewire_init()//初始化函数
{
	unsigned char i;
	unsigned char ackbit;//应答位
	onewire_dq=1;//确保拉低前总线为高电平
	onewire_dq=0;//拉低总线
	i = 227;while (--i);//延时500us
  onewire_dq=1;//主机释放
	i = 29;while (--i);//延时70us
	ackbit= onewire_dq;//获取总线电平
	i = 227;while (--i);//延时500us
	return ackbit;
}

void onewire_sendbit(unsigned char Bit)//发送一位
{
	unsigned char i;
	onewire_dq=0;//拉低总线
	i=4;while(--i);//调用一个函数体的时间是4微妙，在这里我们没有调用函数体，直接把函数内部的内容写在这里了，所以要加上4微妙的时间
	onewire_dq=Bit;//在14us时将要发送的一位赋值给总线
	i = 22;while (--i);//延时50us
	onewire_dq=1;//发送之后释放总线
}

unsigned char onewire_receivebit()
{
	unsigned char i;
	unsigned char Bit;
	onewire_dq=0;//拉低总线
	i=1;while(--i);//延时5us
	onewire_dq=1;//释放总线
	i=1;while(--i);//延时5us
	Bit=onewire_dq;//获取总线电平
	i=22;while(--i);//延时50us
	return Bit;
}

void onewire_sendbyte(unsigned char byte)//发送一个字节
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		onewire_sendbit(byte&(0x01<<i));//取出要发送的字节的每一位
	}
}

unsigned char onewire_receivebyte()
{
	unsigned char i;
	unsigned char byte=0x00;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		if(onewire_receivebit())
		{byte|=(0x01<<i);}
	}
	return byte;
}

DS18B20.c

#include <REGX52.H>
#include "onewire.h"
#define DS18B20_skip_rom 0xCC
#define DS18B20_convert_T 0x44
#define DS18B20_read_scratchpad 0xBE
void DS18B20_convertT()//温度转换
{
	onewire_init();//初始化
	onewire_sendbyte(DS18B20_skip_rom);//跳过rom
	onewire_sendbyte(DS18B20_convert_T);//开始温度变换
}

float DS18B20_readT()//读取温度
{
	unsigned char TLSB,TMSB;
	int temp;
	float T;//温度
	onewire_init();//初始化
	onewire_sendbyte(DS18B20_skip_rom);//跳过rom
	onewire_sendbyte(DS18B20_read_scratchpad);//读暂存器
	TLSB=onewire_receivebyte();
	TMSB=onewire_receivebyte();
	temp=(TMSB<<8)|TLSB;//组成完整的16位的二进制补码
	T=temp/16.0;//转化为浮点数
	return T;
}