51单片机AT89S52与DS18B20接口电路.doc

51单片机AT89S52与DS18B20接口电路硬件电路原理图图 AT89S52与DS18B20组成的测温系统原理图51单片机AT89S52与DS18B20接口C语言源程序：#includecode unsigned char seg7code11=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40; /显示段码void Delay(unsigned int tc) /显示延时程序while( tc != 0 )unsigned int i; for(i=0; i100; i+); tc-;sbit TMDAT =P31; /DS18B20的数据输入/输出脚DQ,根据情况设定unsigned int sdata;/测量到的温度的整数部分unsigned char xiaoshu1;/小数第一位unsigned char xiaoshu2;/小数第二位unsigned char xiaoshu;/两位小数bit fg=1; /温度正负标志void dmsec (unsigned int count) /延时部分 unsigned char i;while(count-)for(i=0;i115;i+); void tmreset (void) /发送复位 unsigned char i;TMDAT=0; for(i=0;i103;i+); TMDAT = 1; for(i=0;i4;i+); bit tmrbit (void) /读一位/ unsigned int i; bit dat; TMDAT = 0; i+; TMDAT = 1; i+; i+; /微量延时 / dat = TMDAT; for(i=0;i8;i+); return (dat); unsigned char tmrbyte (void) /读一个字节 unsigned char i,j,dat; dat = 0; for (i=1;i=8;i+) j = tmrbit(); dat = (j 1); return (dat); void tmwbyte (unsigned char dat) /写一个字节 unsigned char j,i; bit testb; for (j=1;j 1; if (testb) TMDAT = 0; /写0 i+; i+; TMDAT = 1; for(i=0;i8;i+); else TMDAT = 0; /写0 for(i=0;i0x7f) /最高位为1时温度是负a=a; b=b+1; /补码转换，取反加一 fg=0; /读取温度为负时fg=0 sdata = a/16+b*16; /整数部分xiaoshu1 = (a&0x0f)*10/16; /小数第一位xiaoshu2 = (a&0x0f)*100/16%10;/小数第二位xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2; /小数两位 void DS18B20PRO(void) tmstart(); /dmsec(5); /如果是不断地读取的话可以不延时 / tmrtemp(); /读取温度,执行完毕温度将存于TMP中 / void Led() if(fg=1) /温度为正时显示的数据 P2=P2&0xef; P0=seg7codesdata/10; /输出十位数 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf; P0=seg7codesdata%10|0x80; /输出个位和小数点 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf; P0=seg7codexiaoshu1; /输出小数点后第一位 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f; P0=seg7codexiaoshu2; /输出小数点后第二位 Delay(4); P2=P2|0xf0; if(fg=0) /温度为负时显示的数据 P2=P2&0xef; P0=seg7code11; /负号 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf; P0=seg7codesdata/10|0x80; /输出十位数 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf; P0=seg7codesdata%10; /输出个位和小数点 Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f; P0=seg7codexiaoshu1; /输出小数点后第一位 Delay(4); P2=P2|0xf0; main()fg=1;while(1) DS18B20PRO(); Led();RS232串口原理图2.1 DS18B20的内外结构DS18B20的外部结构如图1所示。其中，VDD为电源输入端，DQ为数字信号输入输出端，GND为电源地。DS18B20内部结构主要包括4部分：64位光刻ROM、温度传感器、非易失的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器，如图2所示。64位ROM中，在产品出厂前就被厂家通过光刻刻录好了64位序列号。该序列号可以看作是DS18B20的地址序列码，用来区分每一个DS18B20，从而更好地实现对现场温度的多点测量。图2中的暂存器是DS18B20中最重要的寄存器。暂存器由9个字节组成，各字节定义如表1所列。配置寄存器用于用户设置温度传感器的转换精度，其各位定义如下：TM位是测试模式位，用于设置DS18B20是工作模式(0)还是测试模式(1)，其出厂值为0。R1、R0用于设置温度传感器的转换精度：00，分辨率为9位，转换时间为93.75ms；01，分辨率为10位，转换时间为187.5 ms；10，分辨率为11位，转换时间为375 ms；11，分辨为12位，转换时间为750 ms。R1、R0的出厂值为11。其余5位值始终为1。第0和第1字节为16位转换后的温度二进制值，其中前4位为符号位，其余12位为转换后的数据位(分辨率为12位)。如果温度大于0，则前4位值为0，只要将测到的数值乘上0.062 5即可得到实际温度值；如果温度小于0，则前4位为1，需将测得的数值取反加1后，再乘上0.062 5。第0和第1字节各位的二进制值如下：2.2 DS18B20的应用电路结构按DS18B20的供电方式，其应用电路结构可分为如下3种：寄生电源供电方式；寄生电源强上拉供电方式；外部电源供电方式。实际应用中，以外部电源供电方式为主。其应用原理图如图3所示。2.3 DS18B20的工作原理根据DS18B20的通信协议，MCU对其操作主要有如下3个步骤：读写之前，对DS18B20发送约500 s的低电平进行复位；复位成功，发送ROM指令；发送RAM指令。MCU对DS18B20的具体操作流程如图4所示。3 Linux的DS18B20驱动程序实现选取mini2440开发板为硬件平台(主芯片为Samsung公司的S3C2440)，选取Linux的最新内核Linux2.6.29为软件平台。通过mini2440的扩展接口引出GPIO口(GPBl)为数据线DQ。DS18B20为单总线器件，因此对其操作的时序比较严格。DS18B20驱动最终能否得以正常运行，获得实时温度值，关键在于能否正确地编写复位程序、位写程序和位读程序。3.1 复位程序对DS18B20进行读写之前要对其复位初始化，以检测DS18B20的存在。复位要求MCU将数据线下拉480960 s，再释放数据线，等待约60 s。若MCU接收到DS18B20发出的存在低电平，则表示复位成功。下面是复位程序代码：3.2写1字节子程序发送ROM和RAM指令，需向DS18B20写入数据。写1字节子程序如下：3.3读N字节子程序当温度转换完毕，需