LPC213x ARM板子的DS18B20温度传感器模块添加

老大临时给了一个任务，给了我一块LPC213x的板子，叫我加上DS18B20温度传感器。本人之前是写上层应用程序的，

对ARM是一窍不通的。没办法啊，硬着头皮上。调了好几天，终于调完了，先上一个热腾腾的截图：

看到的“18 4B”的十六制数据就是从温度传感器的寄存器中读出来的数值。

有关DS１８B２０的一些中英资料，我会在文章的末尾贴出。好了，我们开始吧。

1、关于DS18B20的简单介绍

DS18B20 温度读取函数参考步骤：

（1）DS18B20 开始转换：

1.DS18B20 复位。

2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。

3.写入开始转换的功能命令，0x44。

4.延迟大约750~900 毫秒

（2）DS18B20 读暂存数据：

1.DS18B20 复位。

2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。

3.写入读暂存的功能命令，0xee。

4.读入第0 个字节LS Byte，转换结果的低八位。

5.读入第1 个字节MS Byte，转换结果的高八位。

6.DS18B20 复位，表示读取暂存结束。

（3）数据求出十六进制：

1.整合LS Byte 和MS Byte 的数据

2.判断符号，得到整数部分

3.得到小数部分

另外，还有最重要的时序，比如复位、读、写时序。我夹着代码尽量说清楚吧，一个一个来。

2、DS18B20复位

DS18B20 的复位时序如下：

1.单片机拉低总线480us~950us, 然后释放总线（拉高电平）。

2.这时DS18B20 会拉低信号，大约60~240us 表示应答。

3.DS18B20 拉低电平的60~240us 之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示复位成功。

4.DS18B20 拉低电平60~240us 之后，会释放总线。

我的LPC213x的板子（这里我不得不多说几句，对于小白程序员像我一样，一定要注意不同板子，指令是不同，所以代码不能随意copy，这样是不行的）相应复位的代码如下：

//DS18B20复位函数

void  DS18B20_Reset()

{

//IO0CLR   // out 0

//IO0SET   // out 1

//IO0DIR //方向

//IO0PIN  //read IO status  0/1

IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出状态

IO0CLR|=DQ; //输出低电平

Delay_1us(600); //延迟600 微秒

IO0SET|=DQ; //释放总线，拉高电平

Delay_1us(30); //延迟30 微秒

IO0DIR|=DQ; //DQ 位输出状态

Delay_1us(240); //延迟240 微秒

if((IO0PIN&DQ) != 0){ //等待从机DS18B20 应答（低电平有效）

IO0SET|=DQ;//释放总线

}

}

代码注释很详细了，我这里就不多说了。

3、写时序

DS18B20写逻辑 0 的步骤如下：

（1）单片机拉低电平大约10~15us

（2）单片机持续拉低电平大约20~45us的时间

（3）释放总线

DS18B20写逻辑 1 的步骤如下：

（1）单片机拉低电平大约10~15us

（2）单片机持续拉高电平大约20~45us的时间

（3）释放总线

相应的代码：

//DS18B20 写字节函数

void DS18B20_Write(unsigned char Data)

{

unsigned char i;

IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出

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

{

IO0CLR|=DQ; //拉低总线

Delay_1us(10); //延迟10微秒（最大15 微秒）

if(Data&0x01)

IO0SET|=DQ;

else 

IO0CLR|=DQ;

Delay_1us(40); //延迟40 微秒

IO0SET|=DQ; //释放总线

Delay_1us(1); //稍微延迟

Data>>=1;

}

}

4、读时序

DS18B20 读逻辑0 的步骤如下：

1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us

2.单片机释放总线，然后读取总线电平。

3.这时候DS18B20 会拉低电平。

4.读取电平过后，延迟大约40~45 微秒

DS18B20 读逻辑1 的步骤如下：

1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us

2.单片机释放总线，然后读取总线电平。

3.这时候DS18B20 会拉高电平。

4.读取电平过后，延迟大约40~45 微秒

相应的代码如下：

//DS18B20 读字节函数

unsigned char DS18B20_Read()

{

unsigned char i,Data;

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

{

Data>>=1; //数据右移

IO0DIR|=DQ; //DQ 为输出状态

IO0CLR|=DQ; //拉低总线，启动输入

Delay_1us(1);

IO0SET|=DQ; //释放总线

IO0DIR&=(~DQ); //DQ 为输入状态

if(IO0PIN&DQ) 

Data|=0x80;

Delay_1us(45); //延迟45 微秒

}

return Data;

}

5、真正的读取温度的总函数

/***************  读温度函数*******************

数据例子:

Tem[0]=0x1a,Tem[1]=0x32,则为正26.50摄氏度

Tem[0]=0xb7,Tem[1]=0x4b,则为负55.75摄氏度

*****************************************************/

void  Read_Temperature(unsigned char *Tem)

{

unsigned int Temp1,Temp2;

DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位

DS18B20_Write(0xCC); //跳过ROM

DS18B20_Write(0x44); //温度转换

DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位

DS18B20_Write(0xCC); //跳过ROM

DS18B20_Write(0xBE); //读取RAM

Temp1=DS18B20_Read(); //读低八位，LS Byte, RAM0

Temp2=DS18B20_Read(); //读高八位，MS Byte, RAM1

DS18B20_Reset(); //DS18B20 复位，表示读取结束

Convert_Data(Tem,Temp1,Temp2);//例如:Tem[0]=0x19,Tem[1]=0x00, 温度值为25.00度

}

到这差不多就做完了，Temp1和Temp2就是读出寄存器中的数值。可能你也注意了Convert_Data函数，这个跟我们项目没有多大关系，主要功能就是把读到的两个字节转化成我们可读的十六进制，原因你看了资料手册就很清楚这个的重要性了。直接上代码吧，这里仅仅做为一个转换的参考。

/******************************************************************************

 把从温度传感器寄存器中16bit的数据转化为char[]保存;

  temp_str 为保存目的数组, temp1为低位寄存器数据，temp2为高位数据;

  将读到的整数部分(包括符号位,最高位为1是负，为0是正)  存于temp_str[0] 中;

  将读到的(2 位)小数部分(不包括小数点)存于temp_str[1] 中;

  转换误差0.25 摄氏度左右;

*******************************************************************************/

void Convert_Data(unsigned char *temp_str,unsigned int temp1,unsigned int temp2)

{

unsigned int   Temp;

unsigned int Integer_tem;//保存整数部分

unsigned int Decimal_tem;//保存小数部分

/*判断符号位*/

if(temp2 & 0xF8){ //为负数

Temp = ((temp2<<8)|temp1); //高8位和低8位合并

Temp = ((~Temp)+1);//取反加1

Temp = (Temp & 0x0000ffff);//将32位的前16位复原

/* 得到整数部分*/

Integer_tem = Temp;

Integer_tem = (Integer_tem & 0x000007F0);//得到7位整数

Integer_tem = (Integer_tem | 0x00000800);//将最高位置1(为负)

Integer_tem = (Integer_tem>>4);              //得到8位数

/* 得到小数部分*/

Decimal_tem = Temp;

Decimal_tem = (Decimal_tem & 0x0000000c);// 得到两位小数

if(Decimal_tem == 0x00000000){//小数为 0.00

Decimal_tem = 0x00;

}else if (Decimal_tem == 0x00000004 ){//小数为 0.25

Decimal_tem = 0x19;

}else if (Decimal_tem == 0x00000008 ){//小数为0 .50

Decimal_tem = 0x32;

}if (Decimal_tem == 0x0000000c ){//小数0 .75

Decimal_tem = 0x4B;

}

}else{              //为正数

Temp = ((temp2<<8)|temp1); //高8位和低8位合并

/* 得到整数部分*/

Integer_tem = Temp;

Integer_tem = (Integer_tem & 0x000007F0);//得到7位整数

Integer_tem = (Integer_tem & 0xFFFFF7FF);//将最高位置0(为正)

Integer_tem = (Integer_tem>>4);              //得到8位数

/* 得到小数部分*/

Decimal_tem = Temp;

Decimal_tem = (Decimal_tem & 0x0000000c);// 得到两位小数

if(Decimal_tem == 0x00000000){//小数为 0.00

Decimal_tem = 0x00;

}else if (Decimal_tem == 0x00000004 ){//小数为 0.25

Decimal_tem = 0x19;

}else if (Decimal_tem == 0x00000008 ){//小数为0 .50

Decimal_tem = 0x32;

}if (Decimal_tem == 0x0000000c ){//小数0 .75

Decimal_tem = 0x4B;

}

}

temp_str[0] = Integer_tem;//将整数部分存于第1个元素中

temp_str[1] = Decimal_tem;//将小数部分存于第2个元素中

}

另外再加上一些头文件，这是自己定义的，对你们一点作用都没有。要把引脚宏定义好，因为你只能联接DS18B20的引脚操作。

//DS18B20 DQ 引脚对应的链接，为P0.23

#define   DQ    ANT4_LED    //(1<<23)

/*延迟1微秒时间函数*/

void Delay_1us(unsigned int  iTime)

{

    unsigned int i,j ;

    for(i=0;i     {

        for(j=0;j<10;j++);

    }

}

再多说很重要的两句，这个Delay_1us函数得自己用示波器把这个时间调在误差范围之内，因为ARM 嵌入式机器对时序要求很高。