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DS18B20驱动  |
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[ 2012-5-14 12:01:00 | By: 吴师傅 ]
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一.概述 DS18B20是一种单总线数字温度传感器。測试温度范围-55℃-125℃，温度数据位可配置为9、10、11、12位，相应的刻度值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，相应的最长转换时间分别为93.75ms、187.5ms、375ms、750ms。出厂默认配置为12位数据，刻度值为0.0625℃，最长转换时间为750ms。从以上数据能够看出，DS18B20数据位越低、转换时间越短、反应越快、精度越低。 单总线，意味着没有时钟线，仅仅有一根通信线。单总线读写数据是靠控制起始时间和採样时间来完毕，所以时序要求非常严格，这也是DS18B20驱动编程的难点。 须要注意的是，DS18B20和同一系列的DS18S20,在读写上，时序、命令一致，但因温度值存放的位置不一样，对温度数据的处理也不一样，所以程序不能直接套用。 二.电路设计 在WSF-51DB开发板上，利用AT89S52单片机的P1.1脚来驱动DS18B20，上拉电阻阻值为4.7K欧姆。DS18B20的上拉电阻的阻值是一个须要注意的參数，假设DS18B20放置的位置离电路板较远，须要用较长的电缆来连接时，上拉电阻要对应减小，以弥补线路损耗，并且连接电缆要选用优质的三芯带屏蔽层的电缆，否则不能正常读写数据。
三.软件设计 /***************************************************************** *程序名称：DS18B20驱动 *程序功能：读写DS18B20，数码管显示温度值，温度值精度为0.1度。 *开发工具：WSF-51DB开发板 * MCU型号：AT89S52-24PU *时钟频率：11.0592-12MHZ *程序作者：吴师傅 *版权说明：吴师傅版权全部，转载请注明来源和作者。 *****************************************************************/ ＃i nclude <reg52.h> ＃i nclude <intrins.h> unsigned char tempflag,fraction,tempr; unsigned char code segmcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //共阴极数码管段码0-9 unsigned char code bitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //8位共阴极数码管位码 unsigned char code fractioncode[]={0,0,1,2,2,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9}; //将DS18B20的小数部分的0-f刻度转换为0-9刻度的查找表,将精度化为0.1度 sbit ser=P2^0;//74HC595串行数据输入 sbit oe=P2^1;//74HC595使能 sbit rclk=P2^2; //74HC595数据锁存 sbit srclk=P2^3;// 74HC595串行时钟 sbit DQ=P1^1; //温度总线
//延时函数(12MHZ晶振): void Delayus(unsigned char t) { //此函数精确计算：18+6*(t-1)=延时时间(us) while(t--); }
//延时ms延时函数: void Delayms(unsigned int t) { unsigned int i,j; for(i=t;i>0;i--) for(j=0;j<120;j++); }
//随意位数码管显示一个字符函数： void DTDisplayChar(unsigned char segmd,unsigned char bitd )//数码管段码和数码管位码 { unsigned char i; unsigned int dat; oe=1;//输出为高阻 dat=bitd; dat=dat<<8|segmd; //位码段码合并为一个int型数据 for(i=0;i<16;i++)//16位数据从高位依次移入74HC595 { ser=(dat&0x8000)?1:0; //推断最高位，为真取1，为假取0 srclk=1; //上升沿送数据 srclk=0; dat<<=1; //左移取下一位 } rclk=1;//74HC595锁存数据 rclk=0; oe=0;//输出数据 }
//DS18B20复位函数: void Reset18B20(void) { DQ=0;//拉低,開始复位操作 Delayus(100);//延时至少480us DQ=1;//拉高，释放总线控制权 while(DQ);//等待器件应答（器件拉低），约15-60us后 while(!DQ);//应答脉冲出现后，等待器件拉高，约60-240us后 } //DS18B20写命令函数: void Write18B20(unsigned char com) { unsigned char i; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0;//開始写操作 _nop_(); _nop_();//至少延时1us DQ=com&0x01;//写数据 Delayus(2);//延时，器件在45us内採样 DQ=1;//释放总线控制权 com>>=1; //右移1位，写下一位 } }
//DS18B20读数据函数: unsigned char Read18B20() { unsigned char i,rdata=0; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0;//開始读操作 _nop_();_nop_();//至少延时1us DQ=1;//释放总线控制权，15us内要读取数据 if(DQ==1) rdata|=0x01<<i; Delayus(10);//延时要大于45us.读0时，45us后器件才拉高总线 } return rdata; }
//读出温度函数: void Read18B20Temperature() { unsigned char templ,temph,temp; unsigned int tempv; Reset18B20();//复位 Write18B20(0xcc);//写命令，跳过ROM编码命令 Write18B20(0x44);//转换命令 while(!DQ);//等待转换完毕 Reset18B20();//复位 Write18B20(0xcc);//写命令，跳过ROM编码命令 Write18B20(0xbe);//读取暂存器字节命令 templ=Read18B20();//读低字节 temph=Read18B20();//读高字节 Reset18B20();//复位 tempv=temph; tempv=tempv<<8|templ;//两个字节合并为一个int型数据 temp=(unsigned char)(tempv>>4);//去掉小数部分,化成char型数据 if((temph&0x80)==0x80)//假设是负温度 { tempflag=1; //负号显示 tempr=~temp+1; //实际温度值为读取值的补码 fraction=fractioncode[(~templ+1)&0x0f]; //取小数部分补码，将16刻度转换为10刻度，精度为0.1度 } else//假设是正温度 { tempflag=0;//正温度,负号不显示 tempr=temp;// fraction=fractioncode[templ&0x0f]; //取小数部分，将16刻度转换为10刻度，精度为0.1度 } }
//主函数: int main(void) { tempflag=0; while(1) { Read18B20Temperature();//读取温度值 DTDisplayChar(segmcode[fraction],0x7f);//显示小数部分 Delayms(1); DTDisplayChar(segmcode[tempr%10]|0x80,0xbf);//显示个位和小数点 Delayms(1); DTDisplayChar(segmcode[tempr%100/10],0xdf);//显示十位 Delayms(1); if(tempflag==1) DTDisplayChar(0x40,0xef);//假设是负温度就显示“-” else DTDisplayChar(segmcode[tempr/100],0xef);//显示百位 Delayms(1); DTDisplayChar(0xff,0xff);//均衡数码管亮度 } return 0; }
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