蓝桥杯--DS18B20温度模块的学习

1-Wire操作

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单总线操作对时序要求好像非常严格，这里用到的延时函数在底部。对延时函数的时间不了解又想了解的话可以参考STC的1T单片机的软件延时时间的计算。

初始化

bit Init_DS18B20()
{
	bit InitFlag;
	EA = 0;		//禁止中断响应
	DQ = 1;
	delay(1);
	DQ = 0;
	delay(365);//480
	DQ = 1;
	delay(45);//60
	InitFlag = DQ;
	EA = 1;		//使能中断
	delay(180);//240
	return InitFlag;
}

读/写

• 写： All write time slots must be a minimum of 60µs in duration with a minimum of a 1µs recovery time between individual write slots. Both types of write time slots are initiated by the master pulling the 1-Wire bus low.

每个写时序必须持续60us并且有1us的恢复时间。每个写时序都是由主机拉低总线初始化的。

写1：在将总线拉低（超过1us）之后，必须在15us之内释放总线。

写0：在将总线拉低之后，在整个时段主设备一直拉低总线。（60-120us）

DS18B20将在写初始化后的15~60us之间进行采样，一般会在30us时。所以每个写时段都将数据放在线上60us。

void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	DQ = 1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		//EA = 0;
		DQ = 0;	 	//拉低总线
		delay(1);	//2us
		DQ = dat&0x01;
		dat >>= 1;
		delay(50);	//60us
		DQ = 1;		//释放总线
        delay(1);	//2us
		//EA = 1;
	}
	
}

读： All read time slots must be a minimum of 60µs in duration with a minimum of a 1µs recovery time
between slots. A read time slot is initiated by the master device pulling the 1-Wire bus low for a minimum of 1µs and then releasing the bus。

每个读时段必须持续60us并且有1us的恢复时间。每个读时段都是由主机拉低总线超过1us然后释放来初始化的。

初始化后要尽快释放总线，然后在15us内对总线上数据采样。

unsigned char Read_DS18B20()
{
	unsigned char temp,i;
	DQ = 1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		//EA = 0;
		temp >>= 1;
		DQ = 0;
		delay(1);		//2
		DQ = 1;
		delay(2);		//4
		if(DQ)
			temp |= 0x80;
		delay(45);		//60
		DQ = 1;			
        delay(1);		//
		//EA = 1;
	}
	return temp;
}

Figure15: 初始化时间+释放总线时间+采样时间 < 15us

Figure16: 初始化时间和释放总线时间越小越好，但初始化时间必须大于1us；

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总线ROM命令

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 总线初始化后 写入的命令，对总线上的设备进行查询，操作，控制。

SKIP ROM [CCh]----这个用的多，几乎只用这一个

 跳过ROM，CT107D板子上的DS18B20一般就用这个命令了。

SERACH ROM [F0h]

  识别总线上所有从设备的ROM编码

READ ROM [33h]

 当总线上只有一个从设备时才可以使用。不需要搜索命令就可以读取从设备的64为ROM编码。

MATCH ROM [55h]

 该命令后紧接着发送64位设备号，只有与之匹配的从设备才可以响应。

ALARM SEARCH [ECh]

报警搜索

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DS18B20操作

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 每次对DS18B20操作时，都需要进行下面操作：总线初始化----写ROM命令（跳过0xCC）----对DS18B20进行操作。

DS18B20的寄存器

 下图为DS18B208的内存结构。其中Byte2,3,4可以的内容可以储存到EEPROM，掉电不会丢失，上电会自动载入。

Byte0和Byte1

​    *上电复位 寄存器中的数值为+85℃

 这里显示的是精度为12位时的寄存器内容。当精度为11位时，BIT0无定义。当精度为10位时，BIT0,BIT1无定义。当精度为9位时，BIT0,BIT1,BIT2无定义。

Byte2和Byte3

 温度报警的上限和下限。每次温度转换完成后，会与该暂存器中上下界进行比较，超过则会置位温度报警位（比赛用不到，我也用不到，就没仔细研究）

Byte4

这里的R1和R0决定温度转换精度，可以通过更改配置寄存区更改转换精度。

DS18B20功能命令

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CONVERT T [44h]

 温度转换，转换结果存储在寄存器中。在寄生电源供电模式，在此命令的10us内必须强制拉高数据线。

WRITE SCRATCHPAD [4Eh]

 写入暂存寄存器，主设备向DS18B20写入3个字节的数据。第一个字节TH，第二个为TL，第三个为配置寄存器。低位在前。三个字节必须在复位之前全部写完，否则数据会损坏。

READ SCRATCHPAD [BEh]

 读取暂存寄存器中存储的值。数据从 Byte 0 的低位开始传送直到第 9个字节（Byte 8 - CRC）读取完毕。主设备若只需要暂存寄存器中的部分数据，则可以在读取数据中通过复位来终止。

COPY SCRATCHPAD [48h]

 该命令为将暂存寄存器中的 TH、TL 及配置寄存器（Byte 2，Byte 3 和 Byte 4）的值拷贝至EEPROM 中。如果该设备采用的“寄生电源”供电模式，在该命令发送后 10us（最大）内主设备必须强制拉高 1-Wire 总线超过 10ms。

RECALL E 2 [B8h]

 该命令将温度报警触发值（TH 和 TL）及配置寄存器的数据从 EEPROM 中召回至暂存寄存器中的 Byte 2，Byte 3 和 Byte4 中。主设备可以在召回 EEPROM 命令之后执行读取数据时序，若DS18B20 正在进行召回 EEPROM 则会响应 0 电平，召回 EEPROM 完成则响应 1 电平。召回数据操作在上电初始化后会自动执行一次，所以设备在上电期间暂存寄存器中一直会有有效的数据。

READ POWER SUPPLY [B4h]

 主设备通过执行该命令之后再执行读取数据时序来确定总线上的 DS18B20 是否是由“寄生电源”供电。在读取数据时序中，“寄生电源”供电的 DS18B20 将会拉低总线，外部电源独立供电模式的 DS18B20 则会释放总线让其保持在高电平。

流程

• 总线初始化

• ROM命令

• DS18B20命令（紧跟着数据的传送）

例1:温度转换并读取

Init_DS18B20();		//初始化
Write_DS18B20(0xCC);//ROM命令     	//跳过
Write_DS18B20(0x44);//DS18B20命令 	//转换温度
//等待温度转换（750ms）
//这里可以用定时器来计时
Init_DS18B20();		//初始化
Write_DS18B20(0xCC);//ROM命令			//跳过
Write_DS18B20(0xBE);//DS18B20命令		//读取暂存器
LSB = Read_DS18B20();//数据的传送		//Byte0   LSB
MSB = Read_DS18B20();//数据的传送		//Byte1   MSB
//这里DS18B20会继续发送，但是我们不需要了，这里停止就好了。再次初始化就会停止。

例2:更改暂存器的值

Init_DS18B20();			//初始化
Write_DS18B20(0xCC);	//ROM命令
Write_DS18B20(0x4E);	//DS18B20命令
Write_DS18B20(TL);		//写TL给寄存器TL
Write_DS18B20(TH);		//写TH给寄存器TH
Write_DS18B20(Con_g);	//写Con_g给配置寄存器
//上面三个字节必须在下次初始化之前写完。
//更改精度为9位时，Con_g = 0x1f;
/*****当把这些数据写入暂存器之后，
//****还可以通过命令将这三位数据存入EEPROM*****/
Init_DS18B20();
Write_DS18B20(0xCC);	//ROM
Write_DS18B20(0x48);	//DS18B20命令，写入EEPROM
//此命令之后需要在10us内将总线拉高，持续10ms。
//当然也可以从EEPROM中读取，命令为[0xB8]

另外注意：
 大概说的是在：使用寄生电源时，温度转换和数据传送（写入EEPROM）时，总线必须在命令后10us内拉高，并且在这期间转换时间或10ms内总线不能有其他行为。
 还有，前面说到单总线对时间要求严格，所以最后在初始化、数据传输时候关闭中断，但数据传输中，位与位之前对时间没有要求，这里可以使能中断，响应中断。

 头一次以这种方式记笔记，希望复习的时候我自己还能看懂自己写的什么。如有不对的地方，也请大佬们指正。

• 附上代码

#include "stc15.h"//STC15的头文件
sbit DQ = P1^4;
void delay(unsigned int t) //t*1.35us
{
	while(t--);
}
bit Init_DS18B20()
{
	bit InitFlag;
	//EA = 0;	//禁止中断响应
	DQ = 1;
	delay(1);
	DQ = 0;
	delay(365);//480
	DQ = 1;
	delay(45);//60
	InitFlag = DQ;
	//EA = 1;	//使能中断
	delay(180);//240
	return InitFlag;
}
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	DQ = 1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		//EA = 0;
		DQ = 0;
		delay(1);//2us
		DQ = dat&0x01;
		dat >>= 1;
		delay(50);	//60us
		DQ = 1;		//释放总线
		delay(1);		//2us
		//EA = 1;
	}
}

unsigned char Read_DS18B20()
{
	unsigned char temp,i;
	DQ = 1;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		//EA = 0;
		temp >>= 1;
		DQ = 0;
		delay(1);			//2us
		DQ = 1;
		delay(2);			//2us
		if(DQ)
			temp |= 0x80;
		delay(45);		//60us
		DQ = 1;
		//EA = 1;
	}
	return temp;
}