2018年08月26日 | STC89C52MCU -- DS18B20温度传感器

DS18B20温度传感器采用“单总线”串行传输方式

目前单片机数据传输的串行总线主要由Inter IC Bus， SPI和SCI。其中IIC总线以同步串行二线方式进行通信（一条数据线、一条时钟线），SPI总线则是以同步串行三线方式进行通信（一条时钟线，一条数据输入线，一条数据输出线），而SCI总线是以异步方式进行通信（一条输入线，一条输出线）。DS18B20采用单条信号线，既可以传输时钟又可以传输数据，而且数据是双向传输，因而这种总线技术具有线路简单，硬件开销少、陈本低廉，便于总线扩展等优点。单总线适用于单主机系统，能够控制一个或者多个从机设备。

设备（主机或者从机）通过一个漏极开路或三态端口连接至数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线，而让求他设备使用总线。单总线通常要求外接一个约为5Kohm的上拉电阻。

工作原理

首先是DS18B20的控制命令

1. 33H - 读ROM。读取DS18B20温度传感器ROM中的编码（64位地址）

2. 55H- 匹配ROM。发出此命令后，接着发出64位ROM码，访问单总线上相对应的DS18B20并使之作出响应，为下一步对该模块读写做准备；

3. F0H- 搜索ROM。用于确定挂载在同一总线上DS18B20的个数，识别64位ROM地址，位操作和期间做准备。

4. CCH - 跳过ROM。忽略64位ROM地址，直接向18B20发温度变换指令，适用于一个从几工作形式

5. ECH - 告警搜索命令。执行后只有温度超多设定值上限或者下线的时候芯片才做出响应。

64位光刻ROM中的序号是粗长前就被可好的，他可以看作该模块的地址序列号。光刻ROM的作用就是使每个DS18B20都具有不一样的序列号，这样就可以实现在一条总线上挂载多个DS18B20的目的。

常见模式：当主机需要与众多在线DS18B20中某一个连接时，首先将主机逐个与DS18B20挂载，读出器序列号，然后再将所有的DS18B20挂载到总线上，单片机发出匹配ROM命令（55H）,紧接着主机提供64位序列号之后的操作就只针对此DS18B20。

如果主机只与一个DS18B20进行操作，就不需要读取ROM编码，以及匹配编码，只要用跳过ROM指令，就可以进行如下的温度转化和读取操作。

1. 44H -- 温度转换。启动DS18B20进行温度转换，12转换时间长度为750ms(9位时长93.75ms)。结果存入内部RAM中。

2. BEH -- 读暂存器。读内部RAM中的9字节的温度数据 

3. 4EH -- 写暂存器；发出向内部RAM的第2,3字节写上、下限数温度数据命令，紧跟该命令之后，是传输两字节数据。

4. 48H-- 复制暂存器；将RAM中的第2、3字节内容复制到EEPROM中。

5.B8H -- 重调EEPROM。将EEPROM的内容复制到RAM中的第3、4字节。

6. B4H -- 读取供电方式。读DS18B20的供电模式，寄生供电时，DS18B20发送0；外接电源供电时，DS18B20发送1；

高速暂存RAM

少了一个保留至在第七位

温度数据在高速暂存寄存器的第0、1字节中存储格式

DS18B20在出厂默认设置是12位精度，其中最高位为符号位，即温度值共11位，单片机在读取数据时，一次会读取两字节共16位，读完后将低11位的二进制数转化为十进制数后，再乘以0..625便为所测量的实际温度。另外需要判断温度的正负值、前五位数字为符号位，着5位同时变化。同时为1时候，读取的温度为负值，且测量到的温度需要取反加一再乘以0.0625才可以得到正确温度值，前五位为0时，读取温度为正值，直接乘以0.0625即可。

DS18B20编程例子

sbit ds = P2^2;

//DS18B20复位操作, 信号线由低电平到高电平启动DS18B20，高低电平时间需要满足时间

void dsreset()

{

uint i;

ds =0;

i =103;

while(i)

i--;

ds =1;

i=4;

while(i)

i--;

}

//读取1位数据函数(1->0->1)

bit tempreadbit(void)

{

uint i;

bit dat;

ds = 0;

i++;

ds = 1;

i++; i++;

dat = da;

i = 8;

while(i>0)

i--;

return dat;

}

//读取一个字节函数

uchar tempream(void)

{

uchar i,j,dat;

dat =0;

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

{

j = tempreadbit();

dat = (j<<7)|(dat>>1);

}

return dat;

}

//向DS18B20写一个字节

void tempwritebyte(uchar dat)

{

uint i;

uchar j;

bit testb;

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

{

testb = dat &0x01;

dat = dat<<1;

if(testb)

{

ds = 0;

i++;i++;

ds =1;

i =8;while(i) i--;

}

else

{

ds =0;

i =8;while(i) i--;

ds =1;

i++;i++;

}

}

}

//获取温度并转换

void tempchange()

{

dsreset();

delay(1);

tempwritebyte(0xcc);//跳过ROM指令

tempwritebyte(0x44);//写温度转换指令

}

//读取寄存器中存储的温度数据

uint_temp()

{

uchar a,b;

dsreset（）；

delay(1);

tempwritebyte(0xcc);

tempwritebyte(0xbe);

a = tempread();//低88位

b = tempread();//高8位

temp = b;

temp <<=8;

temp = temp | a ;

f_temp = temp * 0.0625;//温度在寄存器中为12位

temp = f_temp * 10+ 0.5;//乘以10表示小数点后面只去一位，加上0.5是四舍五入

f_temp =  f_temp + 0.05;

return temp;

}