3ds18b20能参数?怎么辨认ds18b20引脚
一、怎么辨认ds18b20引脚
封装中引脚分配如下:
1(GND):地
2(DQ):单线运用的数据输入输出引脚
3(VDD):可选的电源引脚
你拿着它,正面(平面的那一侧)而对自己,管脚向下,从左向右依次为123。
拓展资料
DS1822与 DS18B20软件兼容,是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降低为±2°C,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。DS18B20的性能是新一代产品中好的。
DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
DS18B20是常用的数字温度传感器,其输出的是数字信号,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点。[1]DS18B20数字温度传感器接线方便,封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。
主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹*库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
二、单片机18b20的资料
DS18B20一线总线数字式传感器的原理与使用
________________________________________
DS18B20、 DS1822“一线总线”数字化温度传感器是DALLAS新单线数字温度传感器,同DS1820一样,DS18B20也支持“一线总线”接口,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为± 2°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,与前一代产品不同,新的产品支持3V~5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定,及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中好的!性能价格比也非常出色! DS1822与 DS18B20软件兼容,是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM,精度降低为±2°C,适用于对性能要求不高,成本控制严格的应用,是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后,DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择,让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
DS18B20的内部结构
DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下:
15元/只
DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量,以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供,以0.0625℃/LSB形式表达,其中S为符号位。
这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。
DS18B20温度传感器的存储器
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
暂存存储器包含了8个连续字节,前两个字节是测得的温度信息,第一个字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。
该字节各位的意义如下:
TM R1 R0 1 1 1 1 1
低五位一直都是1,TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率,如下表所示:(DS18B20出厂时被设置为12位)
分辨率设置表:
R1 R0分辨率温度大转换时间
0 0 9位 93.75ms
0 1 10位 187.5ms
1 0 11位 375ms
1 1 12位 750ms
根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的*作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。
DS1820使用中注意事项
DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点,但在实际应用中也应注意以下几方面的问题:
(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS1820进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对DS1820*作部分好采用汇编语言实现。
(2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时,就需要解决微处理器的总线驱动问题,这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
(3)连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中,当采用普通信号电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此,在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
(4)在DS1820测温程序设计中,向DS1820发出温度转换命令后,程序总要等待DS1820的返回信号,一旦某个DS1820接触不好或断线,当程序读该DS1820时,将没有返回信号,程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
测温电缆线建议采用屏蔽4芯双绞线,其中一对线接地线与信号线,另一组接VCC和地线,屏蔽层在源端单点接地。
本站实验板实验程序:
;这是关于DS18B20的读写程序,数据脚P2.2,晶振12MHZ
;温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,大转化时间750微秒
;可以将检测到的温度直接显示到AT89C51开发实验板的两个数码管上
;显示温度00到99度,很准确哦~~无需校正!
ORG 0000H
;单片机内存分配申明!
TEMPER_L EQU 29H;用于保存读出温度的低8位
TEMPER_H EQU 28H;用于保存读出温度的高8位
FLAG1 EQU 38H;是否检测到DS18B20标志位
a_**t equ 20h;数码管个位数存放内存位置
b_**t equ 21h;数码管十位数存放内存位置
MAIN:
LCALL GET_TEMPER;调用读温度子程序
;进行温度显示,这里我们考虑用网站提供的两位数码管来显示温度
;显示范围00到99度,显示精度为1度
;因为12位转化时每一位的精度为0.0625度,我们不要求显示小数所以可以抛弃29H的低4位
;将28H中的低4位移入29H中的高4位,这样获得一个新字节,这个字节就是实际测量获得的温度
MOV A,29H
MOV C,40H;将28H中的低位移入C
RRC A
MOV C,41H
RRC A
MOV C,42H
RRC A
MOV C,43H
RRC A
MOV 29H,A
LCALL DISPLAY;调用数码管显示子程序
CPL P1.0
AJMP MAIN
;这是DS18B20复位初始化子程序
INIT_1820:
SETB P3.5
NOP
CLR P3.5
;主机发出延时537微秒的复位低脉冲
MOV R1,#3
TSR1:MOV R0,#107
DJNZ R0,$
DJNZ R1,TSR1
SETB P3.5;然后拉高数据线
NOP
NOP
NOP
MOV R0,#25H
TSR2:
JNB P3.5,TSR3;等待DS18B20回应
DJNZ R0,TSR2
LJMP TSR4;延时
TSR3:
SETB FLAG1;置标志位,表示DS1820存在
CLR P1.7;检查到DS18B20就点亮P1.7LED
LJMP TSR5
TSR4:
CLR FLAG1;清标志位,表示DS1820不存在
CLR P1.1;点亮P1。1脚LED表示温度传感器通信失败
LJMP TSR7
TSR5:
MOV R0,#117
TSR6:
DJNZ R0,TSR6;时序要求延时一段时间
TSR7:
SETB P3.5
RET
;读出转换后的温度值
GET_TEMPER:
SETB P3.5
LCALL INIT_1820;先复位DS18B20
JB FLAG1,TSS2
CLR P1.2
RET;判断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返回
TSS2:
CLR P1.3;DS18B20已经被检测到!!!!!!!!!!!!!!!!!!
MOV A,#0CCH;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820
MOV A,#44H;发出温度转换命令
LCALL WRITE_1820
;这里通过调用显示子程序实现延时一段时间,等待AD转换结束,12位的话750微秒
LCALL DISPLAY
LCALL INIT_1820;准备读温度前先复位
MOV A,#0CCH;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820
MOV A,#0BEH;发出读温度命令
LCALL WRITE_1820
LCALL READ_18200;将读出的温度数据保存到35H/36H
CLR P1.4
RET
;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)
WRITE_1820:
MOV R2,#8;一共8位数据
CLR C
WR1:
CLR P3.5
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV P3.5,C
MOV R3,#23
DJNZ R3,$
SETB P3.5
NOP
DJNZ R2,WR1
SETB P3.5
RET
;读DS18B20的程序,从DS18B20中读出两个字节的温度数据
READ_18200:
MOV R4,#2;将温度高位和低位从DS18B20中读出
MOV R1,#29H;低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H)
RE00:
MOV R2,#8;数据一共有8位
RE01:
CLR C
SETB P3.5
NOP
NOP
CLR P3.5
NOP
NOP
NOP
SETB P3.5
MOV R3,#9
RE10:
DJNZ R3,RE10
MOV C,P3.5
MOV R3,#23
RE20:
DJNZ R3,RE20
RRC A
DJNZ R2,RE01
MOV@R1,A
DEC R1
DJNZ R4,RE00
RET
;显示子程序
display: mov a,29H;将29H中的十六进制数转换成10进制
mov b,#10;10进制/10=10进制
div ab
mov b_**t,a;十位在a
mov a_**t,b;个位在b
mov dptr,#numtab;指定查表启始地址
mov r0,#4
dpl1: mov r1,#250;显示1000次
dplop: mov a,a_**t;取个位数
MOVC A,@A+DPTR;查个位数的7段代码
mov p0,a;送出个位的7段代码
clr p2.0;开个位显示
acall d1ms;显示1ms
setb p2.0
mov a,b_**t;取十位数
MOVC A,@A+DPTR;查十位数的7段代码
mov p0,a;送出十位的7段代码
clr p2.1;开十位显示
acall d1ms;显示1ms
setb p2.1
djnz r1,dplop;100次没完循环
djnz r0,dpl1;4个100次没完循环
ret
;1MS延时(按12MHZ算)
D1MS: MOV R7,#80
DJNZ R7,$
RET
;实验板上的7段数码管0~9数字的共阴显示代码
numtab: DB 0F3H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
end
以下是第二种采集和处理程序供网友参考
;温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,大转化时间750微秒
;将温度数据通过串口发送出去,波特率2400
;本程序专为AT89C51实验开发板编写.适合12晶振
;本程序经过验证,可以显示温度+/-和两位整数温度和两位小数温度数据
DOT EQU 30H
ZHENGSHU EQU 31H
FLAG1 EQU 38H;是否检测到DS18B20的标志位
;定义温度数据
DIS_1 EQU 32H;符号
DIS_2 EQU 33H;十位
DIS_3 EQU 34H;个位
DIS_4 EQU 35H;小数点后第一位
DIS_5 EQU 36H;小数点后第二位
WDDATA BIT P2.2;定义DS18B20的数据脚为P2.2端口
ORG 0000H
;以下为主程序进行CPU中断方式设置
CLR EA;关闭总中断
MOV SCON,#50H;设置成串口1方式
MOV TMOD,#20H;波特率发生器T1工作在模式2上
MOV TH1,#0F3H;预置初值(按照波特率2400BPS预置初值)
MOV TL1,#0F3H;预置初值(按照波特率2400BPS预置初值)
SETB TR1;启动定时器T1
;以上完成串口2400通讯初始化设置
;-------------------------
;主程序
;-------------------------
MAIN:
LCALL INIT_1820;调用复位DS18B20子程序
MAIN1:
LCALL GET_TEMPER;调用读温度子程序
LCALL FORMULA;通过公式计算,小数点后显示两位
LCALL BCD
LCALL DISPLAY;调用串口显示子程序
LCALL DELAY500;延时0.5秒
LCALL DELAY500;延时0.5秒
LCALL DELAY500;延时0.5秒
AJMP MAIN1
;-------------------------
; DS18B20复位初始化程序
;-------------------------
INIT_1820:
SETB WDDATA
NOP
CLR WDDATA
;主机发出延时540微秒的复位低脉冲
MOV R0,#36
LCALL DELAY
SETB WDDATA;然后拉高数据线
NOP
NOP
MOV R0,#36
TSR2:
JNB WDDATA,TSR3;等待DS18B20回应
DJNZ R0,TSR2
LJMP TSR4;延时
TSR3:
SETB FLAG1;置标志位,表示DS1820存在
LJMP TSR5
TSR4:
CLR FLAG1;清标志位,表示DS1820不存在
LJMP TSR7
TSR5:
MOV R0,#06BH
TSR6:
DJNZ R0,TSR6;复位成功!时序要求延时一段时间
TSR7:
SETB WDDATA
RET
;-------------------
;读出转换后的温度值
;-------------------
GET_TEMPER:
SETB WDDATA;定时入口
LCALL INIT_1820;先复位DS18B20
JB FLAG1,TSS2
RET;判断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返回
TSS2:
MOV A,#0CCH;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820
MOV A,#44H;发出温度转换命令
LCALL WRITE_1820
MOV R0,#50;等待AD转换结束,12位的话750微秒.
LCALL DELAY
LCALL INIT_1820;准备读温度前先复位
MOV A,#0CCH;跳过ROM匹配
LCALL WRITE_1820
MOV A,#0BEH;发出读温度命令
LCALL WRITE_1820
LCALL READ_18200;将读出的九个字节数据保存到60H-68H
RET
;----------------------------------
;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求)
;----------------------------------
WRITE_1820:
MOV R2,#8;一共8位数据
CLR C
WR1:
CLR WDDATA
MOV R3,#6
DJNZ R3,$
RRC A
MOV WDDATA,C
MOV R3,#24
DJNZ R3,$
SETB WDDATA
NOP
DJNZ R2,WR1
SETB WDDATA
RET
;--------------------------------------------------
;读DS18B20的程序,从DS18B20中读出九个字节的数据
;--------------------------------------------------
READ_18200:
MOV R4,#9
MOV R1,#60H;存入60H开始的九个单元
RE00:
MOV R2,#8
RE01:
CLR C
SETB WDDATA
NOP
NOP
CLR WDDATA
NOP
NOP
NOP
SETB WDDATA
MOV R3,#09
RE10:
DJNZ R3,RE10
MOV C,WDDATA
MOV R3,#23
RE20:
DJNZ R3,RE20
RRC A
DJNZ R2,RE01
MOV@R1,A
INC R1
DJNZ R4,RE00
RET
;------------------------
;温度计算子程序
;------------------------
FORMULA:;按公式:T实际=(T整数-0.25)+( M每度-M剩余)/ M每度
;计算出实际温度,整数部分和小数部分分别存于ZHENGSHU单元和DOT单元
;将61H中的低4位移入60H中的高4位,得到温度的整数部分,并存于ZHENGSHU单元
MOV 29H,61H
MOV A,60H
MOV C,48H
RRC A
MOV C,49H
RRC A
MOV C,4AH
RRC A
MOV C,4BH
RRC A
MOV ZHENGSHU,A
;( M每度-M剩余)/ M每度,小数值存于A中
MOV A,67h
SUBB A,66h
MOV B,#64H
MUL AB
MOV R4,B
MOV R5,A
MOV R7,67H
LCALL DIV457
MOV A,R3
;再减去0.25,实际应用中减去25
SUBB A,#19H
MOV DOT,A;小数部分存于DOT中
MOV A,ZHENGSHU
SUBB A,#00H;整数部分减去来自小数部分的借位
MOV ZHENGSHU,A
MOV C,4BH
JNC ZHENG;是否为负数
CPL A
INC A
MOV DIS_1,#2DH;零度以下时,第一位显示"-"号
MOV ZHENGSHU,A
ZHENG:
MOV DIS_1,#2BH;零度以上时,第一位显示"+"号
RET
;------------------------
;双字节除以单字节子程序
;------------------------
DIV457: CLR C
MOV A,R4
SUBB A,R7
JC DV50
SETB OV;商溢出
RET
DV50: MOV R6,#8;求平均值(R4R5/R7-→R3)
DV51: MOV A,R5
RLC A
MOV R5,A
MOV A,R4
RLC A
MOV R4,A
MOV F0,C
CLR C
SUBB A,R7
ANL C,/F0
JC DV52
MOV R4,A
DV52: CPL C
MOV A,R3
RLC A
MOV R3,A
DJNZ R6,DV51
MOV A,R4;四舍五入
ADD A,R4
JC DV53
SUBB A,R7
JC DV54
DV53: INC R3
DV54: CLR OV
RET
;---------------------
;转换成非压缩的BCD码
;---------------------
BCD: MOV A,ZHENGSHU
MOV B,#0AH
DIV AB
ORL A,#00110000B;转换成ASCII码
MOV DIS_2,A
MOV DIS_3,B
MOV A,DIS_3
ORL A,#00110000B;转换成ASCII码
mov DIS_3,A
MOV A,DOT
MOV B,#0AH
DIV AB
ORL A,#00110000B;转换成ASCII码
MOV DIS_4,A
MOV DIS_5,B
MOV A,DIS_5
ORL A,#00110000B;转换成ASCII码
mov DIS_5,A
RET
;----------------------
;串口显示数据子程序
;----------------------
DISPLAY:
CLR TI
MOV A,DIS_1
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示+/-
CLR TI
MOV A,DIS_2
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示整数第一位
CLR TI
MOV A,DIS_3
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示整数第二位
CLR TI
MOV A,#2EH
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示小数点
CLR TI
MOV A,DIS_4
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示小数第一位
CLR TI
MOV A,DIS_5
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示小数第一位
CLR TI
MOV A,#0DH;换行
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示
CLR TI
MOV A,#0AH;换行
MOV SBUF,A
JNB TI,$;发送给PC,通过串口调试助手显示
RET
;----------------------
;延时子程序
;----------------------
;为保证DS18B20的严格I/O时序,需要做较精确的延时
;在DS18B20*作中,用到的延时有15μs,90μs,270μs,540μs
;因这些延时均为15μs的整数倍,因此可编写一个DELAY15(n)函数
DELAY:;11.05962M晶振
LOOP: MOV R1,#06H
LOOP1: DJNZ R1,LOOP1
DJNZ R0,LOOP
RET
;500毫秒延时子程序,占用R4、R5
DELAY500:MOV R4,#248
DA222:MOV R5,#248
DJNZ R5,$
DJNZ R4,DA222
RET
END
三、基于18B20的多点温度显示系统
范例二环境温度监测系统
一、设计要求
环境温度监测系统广泛地用于住宅小区、楼宇建筑和设备内部等。其主要功能和指标如下:
1、可以监测8点环境温度信号,可以扩充;
2、测量范围为0.00℃~99.9℃,可以扩充到-55℃~+125℃,精度为±0.5℃;
3、用4位数码管进行循环显示,其中高位显示通道提示符A~H,低3位显示实际温度值,每秒切换一个通道进行轮流显示;
4、可以随时查看指定通道的温度值(扩充功能)。
二、设计指导
1、方案选择
该系统主要由温度检测和数据采集两部分组成。下面列举两种实现方案:
方案一:温度检测可以使用低温热偶或铂电阻,数据采集部分则使用带有A/D通道的单片机。考虑到一般的A/D输入通道都只能接收大信号,所以还应设计相应的放大电路。此方案的软件简单,但硬件复杂,且检测点数追加时,成本会有较大增长幅度。
方案二:使用单片机和单总线温度传感器构成。单总线温度传感器可以采用DALLAS公司生产的DS18B20系列,这类温度传感器直接输出数字信号,且多路温度传感器可以挂在1条总线上,共同占用单片机的1条I/O线即可实现接口。在提升单片机I/O线驱动能力的前提下,理论上可以任意扩充检测的温度点数。
比较两个方案后可以发现,方案二更适合于用作本系统的实施方案。尽管方案二不需要A/D,但考虑到系统扩充等因素,单片机可以选用ADuc812,以便于在需要的时候扩充参数存储、 D/A输出、温度控制等功能。
2、硬件设计
采用方案二的硬件设计比较简单,系统构成如图1所示,原理图如图5所示。单片机的P0口用作4位数码管的段码线,P3.4~P3.7用作4位数码管的位选线(ADuc812的P3有允许8mA的灌电流,可以不加驱动)。P2.4用作DS18B20的数据输入/输出线。
DS18B20的引脚定义和封装形式之一如图2所示。DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接电源
。
DS18B20的光刻ROM中存有64位序列号,它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是:开始8位(28H)是产品类型标号,接着的48位是该DS18B20自身的序列号,后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20拥有惟一的地址序列码,以确保在一根总线上挂接多个DS18B20。
DS18B20内部集成了暂存寄存器(或称为暂存RAM)和EEPROM两类存储器。暂存RAM为9个字节,其地址分配及其相关说明如表1所示。
单片机通过命令实现对DS18B20的控制,其支持的主要命令如表2所示。DS18B20的复位*作、读写*作都必须遵从严格的时序,其复位时序、读写时序分别如图3和图4所示。关于DS18B20的详细介绍和使用方法可以参考其数据手册。
表1 DS18B20暂存RAM地址分配及其说明
寄存器名称地址说明
温度低字节 0温度测量值的低8位,即b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
温度高字节 1温度测量值的高3位及符号位,即S S S S S b10 b9 b8
温度高限 2温度报警上限,也可以用作自定义字节
温度高限 3温度报警下限,也可以用作自定义字节
配置寄存器 4格式为0 R1 R0 1 1 1 1 1,R1和R0为00、01、10、11对应的分辨率分别为9、10、11和12位(包括符号位)
保留 5未定义
保留 6未定义
保留 7未定义
校验码 8按X8+X5+X4+1对前8个字节进行CRC校验
表2 DS18B20主要命令及其功能说明
命令码功能说明命令码功能说明
33H读ROM中的64位地址序列码 BEH读9字节暂存寄存器
55H只有地址码匹配的DS18B2才能接受后续的命令 4EH写入温度上/下限,紧随其后是2字节数据,对应上限和下限值
F0H锁定总线上DS18B20的个数和识别其ROM中的64位地址序列码 48H将9字节暂存寄存器的第3和4字节**到EEPROM中
ECH只有温度超过上限或下限的DS18B20才做出响应 B8H将EEPROM的内容恢复到暂存寄存器的第3和4字节
44H启动DS18B20进行温度转换,结果存入9字节的暂存寄存器 B4H读供电模式,寄生供电时DS18B20发送0,外接电源时DS18B20发送1
CCH忽略地址序列码,适合单片DS18B20
图5系统原理图
3、软件设计
1、软件模块的划分
该系统的控制软件可以分为单片机初始化程序、定时中断服务程序和DS18B20接口程序等模块。单片机初始化程序由主函数实现,主要完成定时器T0、T1的初始化、中断系统的初始化等功能。定时器T0中断函数每隔5ms执行1次,动态显示1位数码管;定时器T1中断函数每隔50ms中断1次,每中断20次(1秒)即读取1路DS18B20的温度代码,转换为温度值,再拆分成单个数码后送入显示缓冲区。DS18B20接口程序主要由复位函数、读位函数、读字节函数、写位函数、写字节函数、读温度函数等组成。
2、参考程序
#include<aduc812.h>
#include<intrins.h>
s**t led0=P3^4;//P3.4~P3.7用作4位LED的位选线
s**t led1=P3^5;
s**t led2=P3^6;
s**t led3=P3^7;
s**t DQ= P2^4;//P2.4用作DS18B20的数据线DQ
float data TMP[2]={0,0};//读取后的2个温度值,将其除以2即可得出实际温度;
unsigned char data f[2]={0,0};//结果是否为负温,"0"为正温,"1"为负温。
unsigned char data disp_buf[4]={0,0,0,0};//4位数码管对应的值放入该缓冲区
unsigned char data dot_position=0;
unsigned char data chno=0;//对应某路DS18B20
//存各路DS18B20的地址序列号,为便于调试,只设计了2路,可以扩充到8路或更多
unsigned char code SN[2][8]={{16, 62,148,60,0,0,0, 247},{16,229,146,60,0,0,0, 87}};
//数字0~9和通道提示符A~H的段码
unsigned char code seg_table[ ]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x6f,0x76};
unsigned char code CH[ ]={10,11,12,13,14,15,16,17};//通道提示符的段码偏移量
//将0.00~999之间的浮点数转为单个数码,并送显示缓冲区和返回小数点的位置
void ftochar(float valp)
{
if(valp<10.0)
{
dot_position=1;
valp*=100.0;
}
else if((valp>=10.0)&&(valp<100.0))
{
dot_position=2;
valp*=10.0;
}
else if((valp>=100.0)&&(valp<1000.0)) dot_position=3;
disp_buf[1]=(int)valp/100;
disp_buf[2]=((int)valp%100)/10;
disp_buf[3]=((int)valp%100)%10;
}
//延时15微妙的函数
void delay(unsigned char n)
{
do{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//_nop_()的头文件为intrins.h
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
n--;
}while(n);
}
//DS18B20复位函数,按复位时序进行设计
void ow_reset(void)
{
DQ= 0;// DQ置为低电平
delay(36);//保持480μs
DQ= 1;// DQ置为高电平
delay(24);//延时,等DS18B20输出低电平
}
//DS18B20读位函数,按读位时序进行设计
unsigned char read_**t(void)
{
unsigned char i;
DQ= 0;// DQ置为低电平
DQ= 1;// DQ置为高电平
for(i=0; i<5; i++);//延时 15μs
return(DQ);//返回DQ线的电平状态
}
// DS18B20写位函数,按写位时序进行设计
void write_**t(char **tval)
{
DQ= 0;// DQ置为低电平
if(**tval==1) DQ=1;//如果写1则DQ置为高电平
delay(6);//延时以维持电平状态
DQ= 1;// DQ置为高电平
}
//从DS18B20读取字节的函数
unsigned char read_byte(void)
{
unsigned char i;
unsigned char value= 0;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(read_**t()) value|=0x01<<i;//调用读位函数,读出的8个位移位成1个字节
delay(11);//延时以读余下的位
}
return(value);
}
//写字节到DS18B20的函数
void write_byte(char val)
{
unsigned char i;
unsigned char temp;
for(i=0; i<8; i++)//每次写1位,1个字节分8次完成
{
temp= val>>i;
temp&= 0x01;
write_**t(temp);//调用写位函数
}
delay(10);//延时
}
//从DS18B20读物温度代码
void read_temp()
{
unsigned char i,j;
unsigned char a,b;
int mr;
for(j=0;j<2;j++)//为便于调试,仅以2路为例,改循环次数即可扩充到8路或更多,
{
ow_reset();//调用复位函数
delay(20);
write_byte(0x55);//发送ROM匹配命令
for(i=0;i<8;i++)
{
write_byte(SN[j][i]);//发送64位序列号
}
write_byte(0xbe);//发送读取暂存寄存器的命令
a= read_byte();//连续读取两位温度,余下数据没有读,实际使用时应读出所有数
b= read_byte();//据,并进行校验,以提高可靠性
mr=b*256+a;
if((mr&0xf800)!=0) mr=-mr+1;
TMP[j]=mr*0.5;
}
}
//定时器T0中断函数,每中断1次,显示1位数码管
void Time_disp(void) interrupt 1
{
static unsigned char dispno=0;//数码管位号
TH0=0xee;//主频为11.0592,定时5ms的时间常数为EE00H
TL0=0x00;
P3|=0xf0;
P0=seg_table[disp_buf[dispno]];//查当前数码管的显示数字对应的段码
if(dispno==dot_position) P0|=0x80;//当前位有小数点,则段码高位置1
switch(dispno)//根据当前显示的数码管,接通位选线
{
case 0: led0=0; break;
case 1: led1=0; break;
case 2: led2=0; break;
case 3: led3=0; break;
}
dispno++;
if(dispno==4) dispno=0;
}
//定时器T1中断服务函数,每50ms中断1次
void Timer1(void) interrupt 3
{
static unsigned int count;
TH1=0x4c;//50ms对应的时间常数为4C00H
TL1=0x00;
count++;
if(count>=20)//中断20次即为1秒
{
count=0;
ftochar(TMP[chno]);//当前通道对应的温度值转换为单个数码送显示缓冲区
disp_buf[0]=CH[chno];//当前通道的提示符的段码偏移量送显示缓冲区首地址
chno++;
if(chno==2) chno=0;//修改此判断对应的数值,即可扩充到8路或更多
}
}
//主函数
main()
{
TMOD=0x11;//定时器T0和T1按方式1工作
EA=1;
ET0=1;
ET1=1;
TH0=0xee;//5ms对应的时间常数
TL0=0x00;
TH1=0x4c;//50ms对应的时间常数
TL1=0x00;
TR0=1;
TR1=1;
do{
ow_reset();//复位DS18B20
write_byte(0xcc);
write_byte(0x44);//启动1820
read_temp();//调用读取温度的函数,结果存于TMP[ ]数组中
}while(1);
}