本文是武汉市海联天下物联网有限公司技术团队内部学习笔记,将详细讲解DS18B20温度显示以及51单片机如何利用单总线与DS18B20通信,DS18B20重要时序掌握。——技术部 张傲
现象描述
使用DS18B20测量温度,并在数码管中显示出来。
DS18B20简介
DS18B20 单线数字温度传感器,即“一线器件”,其具有独特的优点:
(1)采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好,抗干扰能力强,适合于恶劣环境的现场温度测量,使用方便等优点,使用户可轻松地组建传感器网络。
(2)测量温度范围宽,测量精度高 。DS18B20 的测量范围为 -55 ℃ ~+ 125 ℃ ; 在 -10~+ 85°C 范围内,精度为 ± 0.5°C 。
(3)多点组网功能 多个 DS18B20 并联在惟一的单线上,实现多点测温。
单线总线特点
单总线即只有一根数据线,系统中的数据交换,控制都由这根线完成。单总线通常要求外接一个约为 4.7K—10K 的上拉电阻,这样,当总线闲置时其状态为高电平。
DS18B20的初始化
主机首先发出一个480-960微秒的低电平脉冲,然后释放总线变为高电平,并在随后的480微秒时间内对总线进行检测,如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。
作为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480-960微秒的低电平出现,如果有,在总线转为高电平后等待15-60微秒后将总线电平拉低60-240微秒做出响应存在脉冲,告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。
sbit DS = P2^2; //单片机P22引脚与通信总线连接着
void dsreset(void)
{
uint i;
DS=0; //主机发出一个480-960微秒的低电平脉冲
i=103; // 480-960us延时
while(i>0)i--;
DS=1; //释放总线变为高电平
i=4;
while(i>0)i--; //15-60us延时
}
主机发出各种操作命令都是向DS18B20写0和写1组成的命令字节,接收数据时也是从DS18B20读取0或1的过程。因此首先要搞清主机是如何进行写0、写1、读0和读1的。
写周期最少为60微秒,最长不超过120微秒。
写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0,则将总线置为低电平,若主机想写1,则将总线置为高电平,持续时间最少60微秒直至写周期结束,然后 释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复 。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样,在采样期内总线为高电平则为1,若采样期内总线为低电平则为0。
void tmpwritebyte(uchar dat)
{
uint i; uchar j; bit testb;