DS18B20測溫實驗原理及實現

　　摘要：DS18B20構成的測溫系統，測量溫度精度達到0.1度，測量的溫度的范圍在-20度到+50度之間，用4位數碼管顯示出來。
　　
　　DPY-1實驗板連接
　　
　　用排線把JP-CODE連到JP8是，注意：a接P0.0;b接P0.1;c接P0.3……把JP-CS連到JP14上,注意:4H接P2.4;3H接P2.5;2H接P2.6;1H接P2.7;　　
　　連接好DS18B20注意極性不要弄反，否則可能燒壞。DS18B20的外型與常用的三極管一模一樣，上圖是它的管腳分布。用導線將JK—DS的DA端連到P3.1上。　　　　
　　實驗原理
　　
　　DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計。DS18B20產品的特點
　　
　　（1）、只要求一個I/O口即可實現通信。
　　
　　（2）、在DS18B20中的每個器件上都有*的序列號。
　　
　　（3）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。
　　
　　（4）、測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。
　　
　　（5）、數字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。
　　
　　（6）、內部有溫度上、下限告警設置。
　　
　　DS18B20詳細引腳功能描述1GND地信號；2DQ數據輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；3VDD可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。
　　
　　DS18B20的使用方法。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協議方式，即在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，因此，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數據，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。
　　
　　C語言源程序：
　　
　　#Include<reg52.h>
　　
　　codeunsignedcharseg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
　　
　　0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};//顯示段碼
　　
　　voidDelay（unsignedinttc）//顯示延時程序
　　
　　{while（tc!=0）
　　
　　{unsignedinti;
　　
　　for（i=0;i<100;i++）;
　　
　　tc--;}
　　
　　}
　　
　　sbitTMDAT=P3^1;//DS18B20的數據輸入/輸出腳DQ,根據情況設定
　　
　　unsignedintsdata;//測量到的溫度的整數部分
　　
　　unsignedcharxiaoshu1;//小數*位
　　
　　unsignedcharxiaoshu2;//小數第二位
　　
　　unsignedcharxiaoshu;//兩位小數
　　
　　bitfg=1;//溫度正負標志
　　
　　voiddmsec（unsignedintcount）//延時部分
　　
　　{
　　
　　unsignedchari;
　　
　　while（count--）
　　
　　{for（i=0;i<115;i++）;}
　　
　　}
　　
　　voidtmreset（void）//發送復位
　　
　　{
　　
　　unsignedchari;
　　
　　TMDAT=0;for（i=0;i<103;i++）;
　　
　　TMDAT=1;for（i=0;i<4;i++）;
　　
　　}
　　
　　bittmrbit（void）//讀一位//
　　
　　{
　　
　　unsignedinti;
　　
　　bitdat;
　　
　　TMDAT=0;
　　
　　i++;
　　
　　TMDAT=1;
　　
　　i++;i++;//微量延時//
　　
　　dat=TMDAT;
　　
　　for（i=0;i<8;i++）;
　　
　　return（dat）;
　　
　　}
　　
　　unsignedchartmrbyte（void）//讀一個字節
　　
　　{
　　
　　unsignedchari,j,dat;
　　
　　dat=0;
　　
　　for（i=1;i<=8;i++）
　　
　　{j=tmrbit（）;dat=（j<<7）|（dat>>1）;}
　　
　　return（dat）;
　　
　　}
　　
　　voidtmwbyte（unsignedchardat）//寫一個字節
　　
　　{
　　
　　unsignedcharj,i;
　　
　　bittestb;
　　
　　for（j=1;j<=8;j++）
　　
　　{testb=dat&0x01;
　　
　　dat=dat>>1;
　　
　　if（testb）
　　
　　{TMDAT=0;//寫0
　　
　　i++;i++;
　　
　　TMDAT=1;
　　
　　for（i=0;i<8;i++）;}
　　
　　else
　　
　　{TMDAT=0;//寫0
　　
　　for（i=0;i<8;i++）;
　　
　　TMDAT=1;
　　
　　i++;i++;}
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　voidtmstart（void）//發送ds1820開始轉換
　　
　　{tmreset（）;//復位
　　
　　dmsec（1）;//延時
　　
　　tmwbyte（0xcc）;//跳過序列號命令
　　
　　tmwbyte（0x44）;//發轉換命令44H,
　　
　　}
　　
　　voidtmrtemp（void）//讀取溫度
　　
　　{
　　
　　unsignedchara,b;
　　
　　tmreset（）;//復位
　　
　　dmsec（1）;//延時
　　
　　tmwbyte（0xcc）;//跳過序列號命令
　　
　　tmwbyte（0xbe）;//發送讀取命令
　　
　　a=tmrbyte（）;//讀取低位溫度
　　
　　b=tmrbyte（）;//讀取高位溫度
　　
　　if（b>0x7f）//zui高位為1時溫度是負
　　
　　{a=~a;b=~b+1;//補碼轉換，取反加一
　　
　　fg=0;//讀取溫度為負時fg=0
　　
　　}
　　
　　sdata=a/16+b*16;//整數部分
　　
　　xiaoshu1=（a&0x0f）*10/16;//小數*位
　　
　　xiaoshu2=（a&0x0f）*100/16%10;//小數第二位
　　
　　xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2;//小數兩位
　　
　　}
　　
　　voidDS18B20PRO（void）
　　
　　{tmstart（）;
　　
　　//dmsec（5）;//如果是不斷地讀取的話可以不延時//
　　
　　tmrtemp（）;//讀取溫度,執行完畢溫度將存于TMP中//
　　
　　}
　　
　　voidLed（）
　　
　　{
　　
　　if（fg==1）//溫度為正時顯示的數據
　　
　　{P2=P2&0xef;
　　
　　P0=seg7code[sdata/10];//輸出十位數
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0xdf;
　　
　　P0=seg7code[sdata%10]|0x80;//輸出個位和小數點
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0xbf;
　　
　　P0=seg7code[xiaoshu1];//輸出小數點后*位
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0x7f;
　　
　　P0=seg7code[xiaoshu2];//輸出小數點后第二位
　　
　　Delay（4）;P2=P2|0xf0;
　　
　　}
　　
　　if（fg==0）//溫度為負時顯示的數據
　　
　　{P2=P2&0xef;
　　
　　P0=seg7code[11];//負號
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0xdf;
　　
　　P0=seg7code[sdata/10]|0x80;//輸出十位數
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0xbf;
　　
　　P0=seg7code[sdata%10];//輸出個位和小數點
　　
　　Delay（8）;P2=P2|0xf0;P2=P2&0x7f;
　　
　　P0=seg7code[xiaoshu1];//輸出小數點后*位
　　
　　Delay（4）;P2=P2|0xf0;
　　
　　}
　　
　　}
　　
　　main（）
　　
　　{fg=1;
　　
　　while（1）
　　
　　{
　　
　　DS18B20PRO（）;
　　
　　Led（）;
　　
　　}
　　
　　}