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單總線控制DS18B20溫度傳感器詳解（程序+電路圖）

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ID:70941 發表于 2014-12-25 23:57 | 顯示全部樓層 |閱讀模式


一  DS18B20通過單總線初始化時序如下:
      由上圖可見,當主機要操作DS18B20時,需要把總線打底,并持續480us以960us 然后釋放總線(即拉高),當時間流逝15-60us的時候,DS18B20若存在且沒有壞的話,它會把總線拉低,并持續60-240us .在這段時間主機可以查看總線狀態,來確定初始化完成 .
二  DS18B20通過單總線讀寫時序如下:


        由上圖可以看出,主機要讀或寫DS18B20時,需要要將總線接低并持續15us,
        上面的兩個時序是寫的時序,主機在接低總線的15us后繼續拉低總線,持續15-30us. 在這個時間內DS18B20采樣0,完成0的寫入.主機拉低總線15us后拉高總線然后持續15-30us等待DS18B20采樣 完成 1的寫入.
        下面的兩個圖是讀的時序圖.主機拉低總線并持續15us后,釋放總線.如果DS18B20要輸出0就繼續拉低總線,若要輸出1 就拉高總線,并持續15-30us,等待主機查詢總線狀態完成 0或者1的讀寫.

三  DS18B20的ROM操作命令如下:


四  DS18B20的存儲器操作命令如下:

五  DS18B20內部9個字節存儲器以及E2RAM:

六  DS18B20內部存儲溫度字節格式:


七  DS18B20操作的C語言程序:


  1. /*************************此部分為18B20的驅動程序*************************************/

  3. #include <reg52.H>
  4. #include <intrins.h>

  6. sbit    D18B20=P3^7;
  7. #define  NOP()   _nop_()   /* 定義空指令 */
  8. #define  _Nop()  _nop_()   /*定義空指令*/

  10. void TempDelay (unsigned char idata us);
  11. void Init18b20 (void);
  12. void WriteByte (unsigned char idata wr);  //單字節寫入
  13. void read_bytes (unsigned char idata j);
  14. unsigned char CRC (unsigned char j);
  15. void GemTemp (void);
  16. void Config18b20 (void);
  17. void ReadID (void);
  18. void TemperatuerResult(void);


  21. bit  flag;
  22. unsigned int  idata Temperature,D[10];
  23. unsigned char idata temp_buff[9]; //存儲讀取的字節，read scratchpad為9字節，read rom ID為8字節
  24. unsigned char idata id_buff[8];
  25. unsigned char idata *p,TIM;
  26. unsigned char idata crc_data;


  29. unsigned char code CrcTable [256]={
  30. 0,  94, 188,  226,  97,  63,  221,  131,  194,  156,  126,  32,  163,  253,  31,  65,
  31. 157,  195,  33,  127,  252,  162,  64,  30,  95,  1,  227,  189,  62,  96,  130,  220,
  32. 35,  125,  159,  193,  66,  28,  254,  160,  225,  191,  93,  3,  128,  222,  60,  98,
  33. 190,  224,  2,  92,  223,  129,  99,  61,  124,  34,  192,  158,  29,  67,  161,  255,
  34. 70,  24,  250,  164,  39,  121,  155,  197,  132,  218,  56,  102,  229,  187,  89,  7,
  35. 219,  133, 103,  57,  186,  228,  6,  88,  25,  71,  165,  251,  120,  38,  196,  154,
  36. 101,  59, 217,  135,  4,  90,  184,  230,  167,  249,  27,  69,  198,  152,  122,  36,
  37. 248,  166, 68,  26,  153,  199,  37,  123,  58,  100,  134,  216,  91,  5,  231,  185,
  38. 140,  210, 48,  110,  237,  179,  81,  15,  78,  16,  242,  172,  47,  113,  147,  205,
  39. 17,  79,  173,  243,  112,  46,  204,  146,  211,  141,  111,  49,  178,  236,  14,  80,
  40. 175,  241, 19,  77,  206,  144,  114,  44,  109,  51,  209,  143,  12,  82,  176,  238,
  41. 50,  108,  142,  208,  83,  13,  239,  177,  240,  174,  76,  18,  145,  207,  45,  115,
  42. 202,  148, 118,  40,  171,  245,  23,  73,  8,  86,  180,  234,  105,  55,  213, 139,
  43. 87,  9,  235,  181,  54,  104,  138,  212,  149,  203,  41,  119,  244,  170,  72,  22,
  44. 233,  183,  85,  11,  136,  214,  52,  106,  43,  117,  151,  201,  74,  20,  246,  168,
  45. 116,  42,  200,  150,  21,  75,  169,  247,  182,  232,  10,  84,  215,  137,  107,  53};
  46. //
  47. /************************************************************
  48. *Function:延時處理
  49. *parameter:
  50. *Return:
  51. *Modify:
  52. *************************************************************/
  53. void TempDelay (unsigned char idata us)
  54. {
  55. while(us--);
  56. }

  58. /************************************************************
  59. *Function:18B20初始化
  60. *parameter:
  61. *Return:
  62. *Modify:
  63. *************************************************************/
  64. void Init18b20 (void)
  65. {
  66. D18B20=1;
  67. _nop_();
  68. D18B20=0;
  69. TempDelay(50);   //delay 530 uS//80
  70. _nop_();
  71. D18B20=1;
  72. TempDelay(10);   //delay 100 uS//14
  73. _nop_();
  74. _nop_();
  75. _nop_();

  77. if(D18B20==0)
  78.   flag = 1;   //detect 1820 success!
  79. else
  80.   flag = 0;    //detect 1820 fail!
  81. TempDelay(15);       //20
  82. _nop_();
  83. _nop_();
  84. D18B20 = 1;
  85. }

  87. /************************************************************
  88. *Function:向18B20寫入一個字節
  89. *parameter:
  90. *Return:
  91. *Modify:
  92. *************************************************************/
  93. void WriteByte (unsigned char idata wr)  //單字節寫入
  94. {
  95. unsigned char idata i;
  96. for (i=0;i<8;i++)
  97. {
  98.   D18B20 = 0;
  99.   _nop_();
  100.   D18B20=wr&0x01;
  101.   TempDelay(3);   //delay 45 uS //5
  102.   _nop_();
  103.   _nop_();
  104.   D18B20=1;
  105.   wr >>= 1;
  106. }
  107. }

  109. /************************************************************
  110. *Function:讀18B20的一個字節
  111. *parameter:
  112. *Return:
  113. *Modify:
  114. *************************************************************/
  115. unsigned char ReadByte (void)     //讀取單字節
  116. {
  117. unsigned char idata i,u=0;
  118. for(i=0;i<8;i++)
  119. {
  120.   D18B20 = 0;
  121.   u >>= 1;
  122.   D18B20 = 1;
  123.   if(D18B20==1)
  124.   u |= 0x80;
  125.   TempDelay (2);
  126.   _nop_();
  127. }
  128. return(u);
  129. }

  131. /************************************************************
  132. *Function:讀18B20
  133. *parameter:
  134. *Return:
  135. *Modify:
  136. *************************************************************/
  137. void read_bytes (unsigned char idata j)
  138. {
  139.   unsigned char idata i;
  140.   for(i=0;i<j;i++)
  141.   {
  142.     *p = ReadByte();
  143.     p++;
  144.   }
  145. }

  147. /************************************************************
  148. *Function:CRC校驗
  149. *parameter:
  150. *Return:
  151. *Modify:
  152. *************************************************************/
  153. unsigned char CRC (unsigned char j)
  154. {
  155.     unsigned char idata i,crc_data=0;
  156.    for(i=0;i<j;i++)  //查表校驗
  157.      crc_data = CrcTable[crc_data^temp_buff[ i]];
  158.     return (crc_data);
  159. }

  161. /************************************************************
  162. *Function:讀取溫度
  163. *parameter:
  164. *Return:
  165. *Modify:
  166. *************************************************************/
  167. void GemTemp (void)
  168. {
  169.    read_bytes (9);
  170.    if (CRC(9)==0) //校驗正確
  171.    {
  172.      Temperature = temp_buff[1]*0x100 + temp_buff[0];
  173. //     Temperature *= 0.625;
  174.   Temperature /= 16;
  175.   TempDelay(1);
  176.     }
  177. }

  179. /************************************************************
  180. *Function:內部配置
  181. *parameter:
  182. *Return:
  183. *Modify:
  184. *************************************************************/
  185. void Config18b20 (void)  //重新配置報警限定值和分辨率
  186. {
  187.      Init18b20();
  188.      WriteByte(0xcc);  //skip rom
  189.      WriteByte(0x4e);  //write scratchpad
  190.      WriteByte(0x19);  //上限
  191.      WriteByte(0x1a);  //下限
  192.      WriteByte(0x7f);     //set 11 bit (0.125)
  193.      Init18b20();
  194.      WriteByte(0xcc);  //skip rom
  195.      WriteByte(0x48);  //保存設定值
  196.      Init18b20();
  197.      WriteByte(0xcc);  //skip rom
  198.      WriteByte(0xb8);  //回調設定值
  199. }

  201. /************************************************************
  202. *Function:讀18B20ID
  203. *parameter:
  204. *Return:
  205. *Modify:
  206. *************************************************************/
  207. void ReadID (void)//讀取器件 id
  208. {
  209. Init18b20();
  210. WriteByte(0x33);  //read rom
  211. read_bytes(8);
  212. }

  214. /************************************************************
  215. *Function:18B20ID全處理
  216. *parameter:
  217. *Return:
  218. *Modify:
  219. *************************************************************/
  220. void TemperatuerResult(void)
  221. {
  222.    p = id_buff;
  223.    ReadID();
  224.    Config18b20();
  225. Init18b20 ();
  226. WriteByte(0xcc);   //skip rom
  227. WriteByte(0x44);   //Temperature convert

  229. Init18b20 ();
  230. WriteByte(0xcc);   //skip rom
  231. WriteByte(0xbe);   //read Temperature
  232. p = temp_buff;
  233. GemTemp();
  234. }

  236. unsigned int TempTick=0;
  237. void GetTemp()
  238. {      
  239.      if(TIM==1)
  240. {  TIM=0;
  241.     TemperatuerResult();
  242.     D[5]=Temperature;
  243. }

  245. }

  247. /*************************************
  248. [ t1 (0.5ms)中斷] 中斷中做 PWM 輸出
  249.   ------------1000/(0.02ms*250)=200Hz
  250. *************************************/
  251. void T1zd(void) interrupt 3
  252. {
  253.    TH1 = 0xfe;    //11.0592
  254.    TL1 = 0x33;
  255.    TIM++;

  257. }
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ID:243114 發表于 2017-10-26 13:36 | 顯示全部樓層
不懂誒。初學單片機者寫溫度傳感器都沒辦法下手
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