DS18B20

一、硬件电路

1.DS18B20内部电路

主要三大部分：64ROM、暂存器、EEPROM存储器

①：64位ROM：存放地址码，包括8位CRC校验码+48位序列号+8位序列码

②：暂存器

③：EEPROM（带电可擦可编程存储器）：包括TH、TL寄存器和配置寄存器CR

TH、TL：规定最高温度和最低温度。CR：规定分辨率与最大转换时间

2.板子电路图

 

 1、3脚供电，2接上拉电阻

二、命令

①：ROM命令：

由于蓝桥杯板子只有一个DS18B20，因此只需用0xCC跳过ROM操作

 

②：功能命令：

 

 

三、具体操作

1.复位：

①：先将总线拉低480us，产生复位脉冲，再释放总线。

②：DS18B20检测到请求之后，会将总线拉低60-240us，来表示应答，最后释放总线。

③：在第一次释放总线后的60-240us去读取总线的电平，如果是低电平，则初始化成功。

 

2.写操作：

①：写“0”：将总线拉低60-120us，再释放总线

②：写“1”：将总线拉低小于15us，再释放总线

③：一个写操作总时长要大于60us，每两个写操作之间间隔1us

3.读操作：

①：先将总线拉低然后释放，让DS18B20知道要开始读数据了，然后DS18B20就会开始传数据。

②：在15us内读走数据

③：一个读操作总时间大于60us，每两个读操作之间间隔1us

 

四、实验： 

（1）注意事项：

1.熟悉DS18B20读取温度的流程：

①：初始化→跳过ROM（0xcc）→转换温度（0x44);

②：初始化→跳过ROM（0xcc）→读取暂存器（0xbe）→调用两次fRead_DS18B20（先读低位再读高位）

2.注意修改官方提供onewire.c中的延时程序，扩大延时12倍

3.学会数码管显示小数，“段码|0x80”；

4.学会DS18B20保留多位小数的写法

5.无需在单片机发送完“转换温度”指令后加上Delay延时，会阻塞程序，如果不加延时，读取的是上一次温度转换的结果。

（2）代码编写：

1.onewire模块：

#include "reg52.h"

sbit DQ = P1^4;

单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	t = t*12;
	while(t--);
}

//写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(5);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(5);

}

//读一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1; 
		if(DQ)  
		{
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

//DS18B20初始化
bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(80); 
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(10);  
  	initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}

//DS18B20温度采集程序
float fRead_temperature(void)
{
    unsigned char low,high;
  	float temp; 
  
  	init_ds18b20();
  	Write_DS18B20(0xCC);	//跳过ROM
  	Write_DS18B20(0x44); //开始温度转换


  	init_ds18b20();
  	Write_DS18B20(0xCC);	
  	Write_DS18B20(0xBE); //读取寄存器

  	low = Read_DS18B20(); //低8位
  	high = Read_DS18B20(); //高8位
  
  	temp = (high<<8|low)*0.0625;   
  	
  
  	return temp;
}

2.main函数：

#include <STC15F2K60S2.H>
#include <INTRINS.h>
#include "system.h"
#include "Device.h"
#include "Timer2.h"
#include "SMG.h"
#include "onewire.h"

HexToBin led_ctrl;
//系统初始化函数
void vSystem_Init(void)
{
	vDevice_Ctrl(0xa0,0);
	led_ctrl.hex=0xff;
	vDevice_Ctrl(0x80,led_ctrl.hex);
}

//读取温度程序
u8 temperature;  //显示整数
u32 temp_float;  //显示小数
u8 cnt_temp;
void vDS18B20_Read()
{
	if(cnt_temp>=100)
	{
		cnt_temp=0;
		//temperature=(u8)fRead_temperature();
		temp_float=(u32)(fRead_temperature()*10000);  //最高四位小数 0.0625
	}
}

//数码管操作函数
u8 smg_buf[8];
void vSMG_Process()
{
	smg_buf[0]=smg_code[temperature/10];
	smg_buf[1]=smg_code[temperature%10];
	smg_buf[2]=smg_code[temp_float/100000];
	smg_buf[3]=smg_code[temp_float/10000%10]|0x80;
	smg_buf[4]=smg_code[temp_float/1000%10];
	smg_buf[5]=smg_code[temp_float/100%10];
	smg_buf[6]=smg_code[temp_float/10%10];
	smg_buf[7]=smg_code[temp_float%10];
}

void main()
{
	vSystem_Init();
	Timer2Init();
	while(1)
	{
		vSMG_Process();
	    vDS18B20_Read();
	}
}

void Timer2_Routine(void) interrupt 12
{
	cnt_temp++;
	vSmg_Display();
}

（3）现象：