DS18B20 构成测温系统

 

[实验任务]

用一片 DS18B20 构成测温系统，测量的温度精度达到 0.1 度，测量的温度的

范围在－20度到＋50度之间，用4位数码管显示出来。

[硬件电路图]

[实验原理]

DS18B20 数字温度计是 DALLAS 公司生产的 1－Wire，即单总线器件，具有线

路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根

通信线，可以挂很多这样的数字温度计。DS18B20 产品的特点（1）、只要求一个

I/O口即可实现通信。（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。（4）、测量温度范围在

－55。C到＋125。C之间。（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。（6）、内部有温度上、下限告警设置。

DS18B20详细引脚功能描述1 GND地信号；2 DQ数据输入/输出引脚。开漏单

总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源；3 VDD可选择

的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。

DS18B20的使用方法。由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根

数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，我们必须采用软件的方

法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。由于DS18B20是在一

根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有

严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号

的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总

线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开

始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数

据接收。数据和命令的传输都是低位在先。

[C语言源程序] 程序一

#include<reg52.h>

code unsigned char seg7code[11]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,

0x82,0xf8,0x80,0x90}; //显示段码

 

sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20 的数据输入/输出脚DQ,根据情况设定

 

unsigned int sdata;//测量到的温度的整数部分

unsigned char xiaoshu1;//小数第一位

unsigned char xiaoshu2;//小数第二位

unsigned char xiaoshu;//两位小数

 

bit fg=1; //温度正负标志

 

//*显示延时程序*///

 

void Delay(unsigned int tc)

{while( tc != 0 )

{unsigned int i;

for(i=0; i<80; i++);

tc--;}

}

 

延时部分///

 

void dmsec (unsigned int count)

{

unsigned char i;

while(count--)

{for(i=0;i<115;i++);}

}

 

/发送复位///

 

void tmreset (void)

{

unsigned char i;

TMDAT=0; for(i=0;i<103;i++);

TMDAT = 1; for(i=0;i<4;i++);

}

 

 

bit tmrbit (void) //读一位//

{                       

unsigned int i;

bit dat;

TMDAT = 0;

i++;

TMDAT = 1;

i++; i++; //微量延时 //

dat = TMDAT;

for(i=0;i<8;i++);

return (dat);

}

unsigned char tmrbyte (void) //读一个字节

{

unsigned char i,j,dat;

dat = 0;

for (i=1;i<=8;i++)

{ j = tmrbit(); dat = (j << 7) | (dat >> 1); }

return (dat);

}

void tmwbyte (unsigned char dat) //写一个字节

{

unsigned char j,i;

bit testb;

for (j=1;j<=8;j++)

{ testb = dat & 0x01;

dat = dat >> 1;

if (testb)

{ TMDAT = 0; //写0

i++; i++;

TMDAT = 1;

for(i=0;i<8;i++); }

else

{ TMDAT = 0; //写0

for(i=0;i<8;i++);

TMDAT = 1;

i++; i++;}

}

}

void tmstart (void) //发送ds1820 开始转换

{

tmreset(); //复位

dmsec(1); //延时

tmwbyte(0xcc); //跳过序列号命令

tmwbyte(0x44); //发转换命令 44H,

}                   

void tmrtemp (void) //读取温度

{

unsigned char a,b;

tmreset (); //复位

dmsec (1); //延时

tmwbyte (0xcc); //跳过序列号命令

tmwbyte (0xbe); //发送读取命令

a = tmrbyte (); //读取低位温度

b = tmrbyte (); //读取高位温度

if(b>0x 7f ) //最高位为1 时温度是负

{a=~a; b=~b+1; //补码转换，取反加一

fg=0; //读取温度为负时fg=0

}

sdata = a/16+b*16; //整数部分

xiaoshu1 = (a&0x 0f )*10/16; //小数第一位

xiaoshu2 = (a&0x 0f )*100/16%10;//小数

xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2; //小数

}

void DS18B20PRO(void)

{

tmstart();

//dmsec(5); //如果是不断地读取的话可以不延

tmrtemp(); //读取温度,执行完毕温度将存于

}

void Led()

{

if(fg==1) //温度为正时显示的数据

{

P2=P2&0xef;

P0=seg7code[sdata/10]; //输

Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;

P0=seg7code[sdata%10]|0x80; //输出个

Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf;

P0=seg7code[xiaoshu1]; //输出小数点

Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x 7f ;

P0=seg7code[xiaoshu2]; //输出小

Delay(4); P2=P2|0xf0;

}

if(fg==0) //温度为负时显示的数据

{ P2=P2&0xef;

P0=seg7code[11]; //负号

Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;

P0=seg7code[sdata/10]|0x80; //输出十位

Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf;

P0=seg7code[sdata%10]; //输出个位

Delay(8); P2=P2|0xf0;              P2=P2&0x 7f ;

P0=seg7code[xiaoshu1]; //输出小

Delay(4); P2=P2|0xf0;

}

}

main()

{fg=1;

while(1)

{

DS18B20PRO();

Led();

}

}

 

[C语言源程序] 程序二

#include<reg52.h>

code unsigned char seg7code[11]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,

0x82,0xf8,0x80,0x90,0x40}; //显示段码

 

sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20 的数据输入/输出脚DQ,根据情况设定

 

unsigned int sdata;//测量到的温度的整数部分

unsigned char xiaoshu1;//小数第一位

unsigned char xiaoshu2;//小数第二位

unsigned char xiaoshu;//两位小数

 

bit fg=1; //温度正负标志

 

//*显示延时程序*///

 

void Delay(unsigned int tc)

{while( tc != 0 )

{unsigned int i;

for(i=0; i<80; i++);

tc--;}

}

 

延时部分///

 

void yanshi (unsigned int count)

{

unsigned char i;

while(count--)

{for(i=0;i<115;i++);}

}

 

/发送复位///

 

void fashong (void)

{

unsigned char i;

TMDAT = 0; for(i=0;i<103;i++);

TMDAT = 1; for(i=0;i<4;i++);

}

 

 

bit tmrbit (void) //读一位//

{                      

unsigned int i;

bit dat;

TMDAT = 0;

i++;

TMDAT = 1;

i++; i++; //微量延时 //

dat = TMDAT;

for(i=0;i<8;i++);

return (dat);

}