蓝桥杯单片机----学习四DS18B20（STC15F2K60S2）

原创于 2025-03-19 16:01:02 发布 · 625 阅读

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一、功能引脚

其中，DQ脚为数据输入端/输出端（I/O），与单片机P1^4相连，采用单总线协议，该引脚为漏极开路输出，常态下呈高电平。

二、工作原理

DS18B20内部包含一个64位的ROM、9字节的RAM、温度传感器以及相关控制电路。

9字节RAM是一个高速暂存器，其中第0、1字节是温度转换有效位，第0字节的低3位存放了温度的高位，高5位存放温度的正负值；第1字节的高4位存放温度的低位，后4位存放温度的小数部分，因此精确度位2^(-4)=0.0625。如果检测温度大于零度，第0字节高5位全为0，温度有效值为原码表示；如果检测温度小于零度，第0字节的高5位全为1，温度的有效值用补码表示，在应用中需要进行数据转换。

三、工作时序

单总线协议规定一条数据线传输串行数据，时序有严格的控制，对于DS18B20的程序设计，必须遵守单总线协议。DS18B20操作主要分初始化、写数据、读数据。

1、初始化

bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;		//总线复位
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;		//拉低480us - 960us
  	Delay_OneWire(80);
  	DQ = 1;		//拉高15 ~ 60us
  	Delay_OneWire(10); 
    initflag = DQ;     //发出应答
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}

如果初始化成功则在15～60us总线上产生一个由DS18B20返回的低电平0，据该状态可以确定它的存在。但是应注意，不能无限地等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时判断。若单片机读到数据线上的低电平0后，说明DS18B20存在并相应，还要进行延时，其延时的时间从发出高电平算起（第5步的时间算起）最少要480µs。

延时函数

void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	unsigned char i;
	while(t--){
		for(i=0;i<12;i++);
	}
}

2、写数据

void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)	//从低到高依次发送数据
	{
		DQ = 0;	//置低电平发送起始信号
		DQ = dat&0x01;	//接收
		Delay_OneWire(5);	//等待
		DQ = 1; //拉高释放总线
		dat >>= 1;	//右移获取后一位
	}
	Delay_OneWire(5);
}

3、读数据

unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++) //依次获取数据
	{
		DQ = 0;	//拉低开始
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		Delay_OneWire(1); //此处需等待，否则数据错误
		if(DQ)
		{
			dat |= 0x80; //获得状态位
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

四、代码

在实际应用中，单片机需要总线上的多个DS18B20中的某一个进行操作时，事前应将每DS18B20分别与总线连接，先读出读出其序列号；然后再将所有的DS18B20连接到总线上，当单片机发出匹配ROM命令（55H），紧接着主机提供的64位序列，找到对应的DS18B20后，之后的操作才是针对该器件得。如果总线上只存在一个DS18B20，就不需要读取ROM编码以及匹配ROM编码了，只要跳过ROM(CCH)命令，就可进行如下温度转换和读取操作。

unsigned int GetTemp()
{
	unsigned int dat;
	unsigned char LSB,MSB;
	float temp;
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0x44);
	Delay_OneWire(500);
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0xbe);
	LSB = Read_DS18B20();
	MSB = Read_DS18B20();
	dat = MSB;
	dat = (dat << 8) | LSB;
	if((dat & 0xf800) == 0x0000){
		temp = dat * 0.0625;
		dat = temp * 10;
	}
	return dat;
}

tips：此处位保留一位小数，如想要两位乘100即可。