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眾拳基于STM8的DS18B20溫度傳感器實驗詳解與源程序

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DS18B20簡介
DS18B20數字溫度傳感器接線方便，封裝后可應用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農業大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。
DS18B20的特點
1、適應電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數據線供電
2、獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。

3、DS18B20支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯在唯一的三線上，實現組網多點測溫。

4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉換電路集成在形如一只三極管的集成電路內。

5、溫范圍－55℃～+125℃，在-10～+85℃時精度為±0.5℃
6、可編程的分辨率為9～12位，對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實現高精度測溫。

7、在9位分辨率時最多在93.75ms內把溫度轉換為數字，12位分辨率時最多在750ms內把溫度值轉換為數字，速度更快。

8、測量結果直接輸出數字溫度信號，以"一根總線"串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。

9、負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發熱而燒毀， 但不能正常工作。
DS18B20實物圖


DS18B20的內部結構


光刻64位只讀存儲器
光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產品類型標號，接著的48位是該DS18B20自身的序列號，最后8位是前面56位的循環冗余校驗碼。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現一根總線上掛接多個DS18B20的目的。


DS18B20溫度轉換規則
DS18B20的核心功能是它可以直接讀出數字的溫度數值。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，分別以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量遞增。在上電狀態下默認的精度為12位。

    DS18B20啟動后保持低功耗等待狀態,當需要執行溫度測量和AD轉換時，總線控制器必須發出[44h]命令。轉換完以后，產生的溫度數據以兩個字節的形式被存儲到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續保持等待狀態。
DS18B20溫度轉換規則
這是12位轉化后得到的12位數據，存儲在DS18B20的兩個8位的RAM中，高字節的前5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為‘0’，只要將測到的數值乘以0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為‘1’，測到的數值需要取反加1再乘以0.0625即可得到實際溫度。


DS18B20溫度轉換規則




DS18B20的存儲器
DS18B20溫度傳感器的內部存儲器包括一個高度的暫存器RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發器TH、TL和結構寄存器。
配置寄存器
存儲器的第4位為配置寄存器，其組織見圖8，用戶可按表3所示設置R0和R1位來設定DS18B20的精度。上電默認設置：R0=1、R1=1(12位精度)。注意：精度和轉換時間之間有直接的關系。暫存器的位7和位0-4被器件保留，禁止寫入。


DS18B20的ROM指令表


DS18B20的RAM指令表


DS18B20初始化


(1).數據線拉到低電平“0”。
(2).延時480微妙（該時間的時間范圍可以從480到960微妙）。
(3).數據線拉到高電平“1”。
(4).延時等待80微妙。如果初始化成功則在15到60微妙時間內產生一個由DS18B20所返回的低電平“0”.根據該狀態可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序 進入死循環，所以要進行超時判斷。




(5).若CPU讀到了數據線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發出的高電平算起（第（3）步的時間算起）最少要480微妙。


DS18B20讀時序


(1).將數據線拉低“0”。
(2).延時4微妙。
(3).將數據線拉高“1”,釋放總線準備讀數據。
(4).延時10微妙。
(5).讀數據線的狀態得到1個狀態位，并進行數據處理。
(6).延時45微妙。
(7).重復1～7步驟，直到讀完一個字節。
DS18B20寫時序




(1).數據線先置低電平“0”
(2).延時15微妙。
(3).按從低位到高位的順序發送數據(一次只發送一位)。
(4).延時60微妙。
(5).將數據線拉到高電平。
(6).重復1～5步驟，直到發送完整的字節。
(7).最后將數據線拉高。

單片機源程序如下:
  1. /***********************************************************************
  2. *   說    明: 點亮第一個發光二極管
  3. *   開發平臺: 劍齒虎STM8開發板        
  4. *   哈爾濱卓恩科技開發有限公司
  5. *
  6. *   作    者: 劉洋 張殿東
  7. *   版    本: V1.0
  8. *   日    期: 2016-05-03   
  9. *
  10. *   IAR開發環境    版本 V2.20.1
  11. *   ST庫函數       版本 V2.2.0
  12. ***********************************************************************/

  14. #include "pbdata.h"//引入自定義公共頭文件

  16. void BSP_Configuration(void);//硬件初始化函數聲明

  18. /***********************************************************************
  19. *   函 數 名: main
  20. *   功能說明: c程序入口
  21. *   形    參：無
  22. *   返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
  23. ***********************************************************************/
  24. int main(void)
  25. {
  26.   BSP_Configuration();//硬件驅動初始化函數
  27.   
  28.   while(1)//主程序循環，反復執行循環體里的語句
  29.   {
  30.     //LED_Demo1();//在主程序中調用LED_Demo1()函數
  31.     //LED_Demo2();//在主程序中調用LED_Demo2()函數
  32.     //UART1_Printf_Demo();
  33.     DS18B20_Demo();
  34.   }
  35. }
  36. /***********************************************************************
  37. *   函 數 名: BSP_Configuration
  38. *   功能說明: 初始化硬件設備。只需要調用一次。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器并初始化一些全局變量。
  39. *   形    參：無
  40. *   返 回 值: 無
  41. ***********************************************************************/
  42. void BSP_Configuration(void)
  43. {  
  44.   CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV1);//時鐘速度為內部16M，1分頻，
  45.   UART1_Congfiguration();//調用RS232串口1初始化函數
  46.   LED_Init();//調用LED初始化函數
  47.   rim();//打開總中斷
  48. }

  50. /*斷言函數：它的作用是在編程的過程中為程序提供參數檢查*/
  51. #ifdef USE_FULL_ASSERT
  52. ……………………

  54. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
復制代碼



所有資料51hei提供下載:
【眾拳】劍齒虎STM8開發板實驗代碼下載：
眾拳DS18B20溫度傳感器程序.zip (1.75 MB, 下載次數: 240)


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沙發
ID:155719 發表于 2019-3-5 16:52 | 只看該作者
論壇發帖的兄弟 都很用心 學習了正好用到，多謝大哥。
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板凳
ID:144549 發表于 2019-4-28 18:20 | 只看該作者
學習了正好用到
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地板
ID:730272 發表于 2020-4-16 09:15 | 只看該作者
下載來學習一下
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5#
ID:304321 發表于 2020-4-16 12:51 | 只看該作者
學習了正好用到  有沒有寄存器版的呢
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6#
ID:863576 發表于 2021-2-3 18:22 | 只看該作者
感謝樓主分享寶貴資料
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