实验十四温度传感器实验讲述

1、实验十四温度传感器实验一. 实验目的了解数字式温度传感器DS18B20的使用方法。二. 实验原理1硬件介绍DS18B20是由DALLAS半导体公司推岀的一种的“一线总线”接口的温度传 感器。与传统的热敬电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、 与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特 点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，测 量温度范围为55+125C ,精度为05C。现场温度直接以“一线总线”的数 字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。它能直接读出被测温度，并且可根据 实际要求通过简单的编程实现912位的数字值读数方式。

2、它工作在35. 5 V的 电压范围。其内部结构见下图：I/OV工AVddROM和JMia 口-一传處器198 位图1 DS18B20内部结构图ROM中的64位序列号是出厂前被光记好的，它可以看作是该DS18B20的地址序 列码，每DS18B20的64位序列号均不相同。64位ROM的排列是：前8位是产品家族 码，接着48位是DS18B20的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码 (CRC二X8+X3+X4+1)。ROM作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可实现一 根总线上挂接多个。所有的单总线器件要求采用严格的信号时序，以保证数据的完整性。DS18B20 共有6种信号类型：复位脉

3、冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。所有这些信号, 除了应答脉冲以外，都山主机发出同步信号。并且发送所有的命令和数据都是字 节的低位在前。这里我们简单介绍这儿个信号的时序：(1) 复位脉冲和应答脉冲单总线上的所有通信都是以初始化序列开始。主机输出低电平，保持低电平时间至少480 us,以产生复位脉冲。接着主机释放总线,4.7K的上拉电阻将单 总线拉高，延时1360 us,并进入接收模式(Rx)。接着DS18B20拉低总线60、240 US,以产生低电平应答脉冲，若为低电平，再延时480 US。(2) 写时序写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us,且在2次独立的 写时序之间至

4、少需要1US的恢复时间，两种写时序均起始于主机拉低总线。写1 时序：主机输出低电平，延时2us,然后释放总线，延时60USO写0时序：主机输 出低电平，延时60us,然后释放总线，延时2us。(3) 读时序339单总线器件仅在主机发出读时序时，才向主机传输数据，所以，在主机发出 读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少 需要60us,且在2次独立的读时序之间至少需要lus的恢复时间。每个读时序都山 主机发起，至少拉低总线lus。主机在读时序期间必须释放总线，并且在时序起 始后的15us之内采样总线状态。典型的读时序过程为：主机输岀低电平延时2us, 然后主机转入输

5、入模式延时12us,然后读取单总线当前的电平，然后延时50us在了解了单总线时序之后，我们来看看DS18B20的典型温度读取过程， DS18B20的典型温度读取过程为：复位一发SKIP ROM命令(OXCC)-发开始转换 命令(0X44) f延时一复位一发送SKIP ROM命令(OXCC)-发读存储器命令(OXBE) -连续读出两个字节数据(即温度)一结束。DS18B20的介绍就到这里，更详细的介绍，请大家参考DS18B20的技术手册。2 单片机相关资源介绍VCC33温度传感器单元P13321DS18B20Header 2GND图2温度传感器原理图如图所谓为温度传感器部分原理图，在做温度传感器

6、实验时，需将P14处跳 线帽接上。跳线帽连接后温度传感器的数据线连接到单片机的Pl4 口。本实验要求利用温度传感器读取环境温度，并将计算得到的温度数据显示在 12864液晶显示器上。三程序设计新建一个C文件，命名为DS18B20.C,打开该文件，输入如下代码。include typedef unsigned char uchar:typedef unsigned int uint;/*#define DQ1 P10UT |= BIT6/5, 6 均可以Sdefine DQO P1OUT &= 、BIT6Sdefine DQ.in P1DIR &二、BIT6define DQ_out P1DIR

7、 |= BIT6define DQ.val (P1IN & BIT6)VSdefine DQ1 P1OUT |= BIT4Sdefine DQO P1OUT &二、BIT4define DQ.in P1DIR &二、BIT4define DQ.out P1DIR |= BIT4Sdefine DQ.val (P1IN & BIT4)* 材* 桂*材材 *函数名称：DelayNus功能：实现N个微秒的延时参数：n延时长度返回值:无说明 :定时器A的汁数时钟是1MHz. CPU主频8MHz所以通过定时器延时能够得到极为精确的us级延时* 材 *材*材* 材* 材*:m*/void DelayNus

8、 (uint n)CCRO = n;TACTL!=MC_1;/増讣数到 CCROwhile(! (TACTL & BITO) ;/等待TACTL&=、MC_1;/停止计数TACTL&二BITO;/清除中断标志*/void delay_ms(uint aa)uint ii;for(ii=0;iiaa;ii-H-)_delay_cycles(8000);void DelayNus(uint aa)uint ii;for(ii=0;iiaa;ii+)_delay_cycles(8);* 材* 桂*材材 * 函数名称:Init_18B20功能：对DS1SB20进行复位操作参数：无返回值:初始化状态标，

9、忐：1 一失败，0成功 * 冷*榊*榊*/ uchar Init_18B20(void)uchar Error;DQ.out;_DINT();DQO;DelayNus(500);DQ1;DelayNus(55);DQ_in;_N0P();if(DQ_val)Error = 1;/初始化失败elseError = 0;/初始化成功DQ.out;DQ1;_EINT();DelayNus (400);return Error:*粋*材*冷*桂*榊*榊*材* 函数名称：Write_18B20功能：向DS18B20写入一个字节的数据参数：wdata一写入的数据返回值:无* 材* 材*榊*材材 */voi

10、d Write_18B20(uchar wdata)uchar i;_DINT();for(i = 0; i 8;i卄) DQO;/延时6usDQ1;DQO;/延时50us/延时lOusDelayNus ； if(wdata & 0X01) elsewdata = 1:DelayNus(50);DQ1;DelayNus(10);_EINT();,*榊 * 材* 桂*材材 * 函数名称：Read_18B20功能：从DS1SB20读取一个字节的数据参数：无返回值:读出的一个字节数据* 冷*榊*榊*/uchar Read_18B20(void)uchar i;uchar temp = 0;_DINT

11、();ford = 0;i 0;i)DelayNus (60000); /延时 800ms 以上doi = Init_18B20():while(i);SkipO;Read.SPO ;return ReadTempO ;还要新建一个头文件，命名为DS18B20.h,把相应的函数声明放入头文件中。* CHD1807 Team * 文件名:DS18B20. h*描述 :DS18B20相关操作的函数声明*实验平台：CHD1807-MSP430 JF发板*锁件连接:将DS18B20温度传感器插在底座上*/#ifndefDS18B20_h#define DS18B20_hvoid DelayNus(unsigned int n):unsigned char Init_18B20(void);void Write. 18B2(Xunsigned char wdata);unsigned char Read_18B20(void);void Skip(void);void Convert(void);void Read_SP(void);unsigned int ReadTemp(void);unsigned