DS18B20介绍、流程图和程序源代码

1、DS18B20单线数字温度传感器DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器，体积更小、适用电压更宽、更经济。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建温度传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C+125°C，在-10+85°C范围内，精度为±0.5°C，而DS1822的精度较差为± 2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大

2、提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。DS18B20可以程序设定912位的分辨率，精度为±0.5°C，分辨率设定，以及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS1822与 DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更

3、多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。1、    DS18B20性能特点 图1  DS18B20引脚分布图DS18B20的性能特点：采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值（9位二进制数，含符号位），测温范围为-55-+125，测量分辨率为0.0625,内含64位经过激光修正的只读存储器ROM，适配各种单片机或系统机，用户可分别设定各路温度的上、下限，内含寄生电源。 2、    DS18B20内部结构 DS18B20内部结

4、构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，非挥发的温度报警触发器TH和TL，高速暂存器。DS18B20的管脚排列如图1所示。64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号，不同的器件地址序列号不同。  8位产品系列号48位产品序号8位CRC编码   DS18B20高速暂存器共9个存储单元，如表所示： 序号寄存器名称作    用序号寄存器名称作    用0温度低字节以16位补码形式存放4、5保留字节1、21温度高字节6计数器余值2TH/用户字节1存放温度上限7计数器/3

5、HL/用户字节2存放温度下限8CRCCRC校验   以12位转化为例说明温度高低字节存放形式及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个高低两个8位的RAM中，二进制中的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度（等价说明：高8位字节的低3位和低8位字节的高4位组成温度整数值的二进制数；或者说：12位测量时，所测数值乘以0.0625(=1/16)，即右移4位后去掉了二进制数的小数部分）；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625才能得到实际温度（等价说明：当温度小于0时，整数

6、部分就是各位取反，小数部分则是各位取反后加1）。 高8位SSSSS262524低8位232221202-12-22-32-4说明：温度测量分辨率有四种，即9位测量分辨率0.5；10位测量分辨率0.25；11位测量分辨率0.125；12位测量分辨率0.0625；912位的测量，无论采用哪种分辨率，温度整数的有效位均是表中2620；以12位为例：温度值二进制数十六进制数+1250000 0111 1101 000007D0H+25.06250000 0001 1001 00010191H+10.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 100000

7、08H00000 0000 0000 00000000H-0.51111 1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FF6FH-1251111 1100 1001 0000FC90H1、DS18B20控制方法 在硬件上，DS18B20与单片机的连接有两种方法，一种是VCC接外部电源，GND接地，I/O与单片机的I/O线相连；另一种是用寄生电源供电，此时UDD、GND接地，I/O接单片机I/O。无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线要接5k左右的上拉电阻。DS18B20有六条控制命

8、令，如下表所示：指    令约定代码操      作    说      明温度转换44H启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH读暂存器9个字节内容写暂存器4EH将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器48H把暂存器的TH、TL字节写到E2RAM中重新调E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字节写到暂存器TH、TL字节读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPUCPU对DS18B20的访问流程是：先

9、对DS18B20初始化，再进行ROM操作命令，最后才能对存储器操作，数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。如主机控制DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。 读DS18B20温度的流程图DS18B20是否存在？（读DS18B20测量温度子程序）GET-TEMPATURE开始数据端置位读温度值返回复位DS18B20（调用RESETDS18B20）写温度转换命令44H（调用WRITE18B20）写

10、跳过ROM匹配命令0CCH（调用WRITE18B20）延时750s？（读温度前）复位DS18B20（调用RESETDS18B20）写跳过POM匹配命令0CCH（调用WRITE18B20）写读温度字节命令0BEH（调用WRITE18B20）读温度（调用READ18B20）开始发一个DS18B20序列号执行期间匹配命令延时1s启动在线DS18B20温度AD转换发跳过ROM命令、发转换命令初始化DS18B20读在线DS18B20序号发出搜索ROM命令DS18B20复位所有在线DS18B20访问完？存在一个DS18B20？初始化DS18B20发读暂存RAM指令读匹配的DS18B20温度多点温度检测软件

11、流程图Initialization procedure “reset and presence pulses”确保DS18B20在输出低电平表示存在时数据线不被拉高（DS18B20复位子程序）RESETDS18B20开始设置标志位表示存在延时(480s , 960s)数据端（先置位后）清零数据端为低电平？DS18B20复位流程图数据端置位（拉高数据线）延时300s？清除标志位表示不存在延时(180s)数据端置位（拉高数据线）DS18B20复位结束RESETDS18B20: SETB P2.2 NOP CLR P2.2 ;主机发出延时537微秒的复位低脉冲MOV R1, #3 TSR1: MOV

12、 R0, #107 DJNZ R0, $ DJNZ R1, TSR1 SETB P2.2 ;然后拉高数据线 NOP NOP NOP MOV R0, #25H TSR2: JNB P2.2, TSR3 ;等待DS18B20回应 DJNZ R0, TSR2 LJMP TSR4 ; 延时 TSR3: SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在 CLR P1.7 ; 检查到DS18B20就点亮P1.7LED LJMP TSR5 TSR4: CLR FLAG1 ; 清标志位,表示DS1820不存在 CLR P1.1 LJMP TSR7 TSR5: MOV R0, #117 TSR6: DJ

13、NZ R0, TSR6 ; 时序要求延时一段时间 TSR7: SETB P2.2 RET循环右移一次写DS18B20（子程序）开始进位标志位清零延时30s数据端清零指令字节写完？进位标志位值送数据端延时(15s)数据端置位（拉高数据线）DS18B20写返回写DS18B20指令字节的流程图存低位字节数据一个字节是否读完？布尔累加器C清零读DS18B20两个温度字节的流程图是低位字节数据？（读DS18B20的温度字节子程序）READ18B20开始读数据端（数据）数据端清零延时(10s)数据端置位DS18B20读返回延时(2s)数据端置位延时(3s)延时(25s)保存所读一位数据存高位字节数据C51

14、程序#include <AT89X52.H> #include <INTRINS.h> unsigned char code displaybit=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f; unsigned char code displaycode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40; unsigned char code dotcode32=0,3,6,9,12,16,19,2

15、2, 25,28,31,34,38,41,44,48, 50,53,56,59,63,66,69,72, 75,78,81,84,88,91,94,97; unsigned char displaycount; unsigned char displaybuf8=16,16,16,16,16,16,16,16; unsigned char timecount; unsigned char readdata8; sbit DQ=P37; bit sflag; bit resetpulse( void) unsigned char i ; DQ=0; for(i=255;i>0;i-) ;

16、DQ=1; for(i=60;i>0;i-); return(DQ); for(i=200;i>0;i-); Void write command to ds18b20 (unsigned char command) unsigned char i; unsigned char j; for(i=0;i<8;i+) if(command & 0x01)=0) DQ=0; for(j=35;j>0;j-); DQ=1; Else DQ=0; for(j=2;j>0;j-); DQ=1; for(j=33;j>0;j-); command=_cror_(

17、command,1); unsigned char readdatafromds18b20(void) unsigned char i; unsigned char j; unsigned char temp; temp=0; for(i=0;i<8;i+) temp=_cror_(temp,1); DQ=0; _nop_(); _nop_(); DQ=1; for(j=10;j>0;j-); if(DQ=1) temp=temp | 0x80; else temp=temp | 0x00; for(j=200;j>0;j-); return(temp); void main

18、(void) TMOD=0x01; TH0=(65536-4000)/256; TL0=(65536-4000)%256; ET0=1; EA=1; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0x44); TR0=1; while(1) ; void t0(void) interrupt 1 using 0 unsigned char x; unsigned int result; TH0=(65536-4000)/256; TL0=(65536-4000)%256; if(displaycou

19、nt=2) P0=displaycodedisplaybufdisplaycount | 0x80; else P0=displaycodedisplaybufdisplaycount; P2=displaybitdisplaycount; displaycount+; if(displaycount=8) displaycount=0; timecount+; if(timecount=150) timecount=0; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0xbe); readdata

20、0=readdatafromds18b20(); readdata1=readdatafromds18b20(); for(x=0;x<8;x+) displaybufx=16; sflag=0; if(readdata1 & 0xf8)!=0x00) sflag=1; readdata1=readdata1; readdata0=readdata0; result=readdata0+1; readdata0=result; if(result>255) readdata1+; readdata1=readdata1<<4; readdata1=readdat

21、a1 & 0x70; x=readdata0; x=x>>4; x=x & 0x0f; readdata1=readdata1 | x; x=2; result=readdata1; while(result/10) displaybufx=result%10; result=result/10; x+; displaybufx=result; if(sflag=1) displaybufx+1=17; x=readdata0 & 0x0f; x=x<<1; displaybuf0=(dotcodex)%10; displaybuf1=(dotc

22、odex)/10; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0x44); ;这是关于DS18B20的读写程序,数据脚P2.2,晶振11.0592MHz ;温度传感器18B20汇编程序,采用器件默认的12位转化,最大转化时间750微秒 ;可以将检测到的温度直接显示到AT89C51的两个数码管上 ;显示温度00到99度,很准确无需校正! ORG 0000H ;单片机内存分配申明! TEMPER_L EQU 29H ;用于保存读出温度的低8位 TEMPER_H EQU 28H ;用于保存读出温度的高

23、8位 FLAG1 EQU 38H ;是否检测到DS18B20标志位 a_bit equ 20h ;数码管个位数存放内存位置 b_bit equ 21h ;数码管十位数存放内存位置 MAIN: LCALL GET_TEMPER ;调用读温度子程序 ;进行温度显示,这里我们考虑用网站提供的两位数码管来显示温度 ;显示范围00到99度,显示精度为1度 ;因为12位转化时每一位的精度为0.0625度,我们不要求显示小数所以可以抛弃29H的低4位 ;将28H中的低4位移入29H中的高4位,这样获得一个新字节,这个字节就是实际测量获得的温度 ;这个转化温度的方法可是我想出来的哦非常简洁无需乘于0.0625

24、系数 MOV A,29H MOV C,40H ;将28H中的最低位移入C RRC A MOV C,41H RRC A MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A LCALL DISPLAY ;调用数码管显示子程序 CPL P1.0 AJMP MAIN ; 这是DS18B20复位初始化子程序 INIT_1820: SETB P2.2 ; 数据脚NOP CLR P2.2 ;主机发出延时537微秒的复位低脉冲MOV R1, #3 TSR1: MOV R0, #107 DJNZ R0, $ DJNZ R1, TSR1 SETB P2.2 ;然后拉高数据线 NOP

25、 NOP NOP MOV R0, #25H TSR2: JNB P2.2, TSR3 ;等待DS18B20回应 DJNZ R0, TSR2 LJMP TSR4 ; 延时 TSR3: SETB FLAG1 ; 置标志位,表示DS1820存在 CLR P1.7 ; 检查到DS18B20就点亮P1.7LED LJMP TSR5 TSR4: CLR FLAG1 ; 清标志位,表示DS1820不存在 CLR P1.1 LJMP TSR7 TSR5: MOV R0, #117 TSR6: DJNZ R0, TSR6 ; 时序要求延时一段时间 TSR7: SETB P2.2 RET ; 读出转换后的温度值

26、GET_TEMPER: SETB P2.2 LCALL INIT_1820 ;先复位DS18B20 JB FLAG1, TSS2 CLR P1.2 RET ; 判断DS1820是否存在?若DS18B20不存在则返回 TSS2: CLR P1.3 ;DS18B20已经被检测到! MOV A, #0CCH ; 跳过ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A, #44H ; 发出温度转换命令 LCALL WRITE_1820 ;这里通过调用显示子程序实现延时一段时间,等待AD转换结束,12位的话750微秒 LCALL DISPLAY LCALL INIT_1820 ;准备读温度前先复位

27、 MOV A, #0CCH ; 跳过ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A, #0BEH ; 发出读温度命令 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200; 将读出的温度数据保存到35H/36H CLR P1.4 RET ;写DS18B20的子程序(有具体的时序要求) WRITE_1820: MOV R2, #8 ;一共8位数据 CLR C WR1: CLR P2.2 MOV R3, #5 DJNZ R3, $ RRC A MOV P2.2, C MOV R3, #21 DJNZ R3, $ SETB P2.2 NOP DJNZ R2, WR1 SETB

28、 P2.2 RET ; 读DS18B20的程序, 从DS18B20中读出两个字节的温度数据READ_18200: MOV R4,#2 ; 将温度高位和低位从DS18B20中读出 MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存入28H(TEMPER_H) RE00: MOV R2,#8 ; 数据一共有8位 RE01: CLR C SETB P2.2 NOP NOP CLR P2.2 NOPNOP NOP SETB P2.2 MOV R3,#8 RE10: DJNZ R3,RE10 MOV C,P2.2 MOV R3,#21 RE20: DJNZ R3,RE20 RRC A

29、 DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET ;显示子程序 display: MOV A,29H ;将29H中的十六进制数转换成10进制 MOV B,#10 ;10进制/10=10进制 DIV A B MOV b_bit ,A ;十位在a MOV a_bit ,B ;个位在b MOV DPTR, #numtab ;指定查表启始地址 MOV R0,#4 dpl1: MOV R1,#250 ;显示1000次 dplop:MOV A, a_bit ;取个位数 MOVC A,A+DPTR ;查个位数的7段代码 MOV P0,A ;送出个位的7段代码 CL

30、R P2.7 ;开个位显示 ACALL d1ms ;显示1ms SETB P2.7 MOV A, b_bit ;取十位数 MOVC A,A+DPTR ;查十位数的7段代码 MOV P0,A ;送出十位的7段代码 CLR P2.6 ;开十位显示 ACALL d1ms ;显示1ms SETB P2.6 DJNZ R1,dplop ;100次没完循环 DJNZ R0,dpl1 ; 4个100次没完循环 RET ;1MS延时 d1ms: MOV R7,#80 DJNZ R7,$ RET ;实验板上的7段数码管09数字的共阴显示代码 numtab: DB 0CFH,03H,5DH,5BH,93H,0DA

31、H,0DEH,43H,0DFH,0DBH END#include "reg51.h"#include "INTRINS.H"#include "LCD.h"#define CLR_RI (RI=0)#define CLR_TI (TI=0) unsigned char code ID28= 0x28,0x1D,0x25,0x1D,0x00,0x00,0x00,0x80, 0x28,0x0e,0x9e,0x1c,0x00,0x00,0x00,0x32;unsigned char currSensorNo=0;sbit TMDAT = P

32、17;sbit RUN_LED = P16;/*-*/void serial_initial() TMOD=0X20; SCON=0X50; PCON=0X00; TL1=TH1=0XE8; TR1=1;/*-*/void send(unsigned char count,unsigned char SEND_Buf) unsigned char i; for(i=0;i<count;i+) SBUF=SEND_Bufi;while(!TI);CLR_TI; /*- delay N ms-*/void Delay_ms (unsigned int Nms ) unsigned char

33、i;while(Nms-)for(i=0; i<125; i+) ;/*- delay N count-*/void Delay_Count (unsigned char Count ) while(Count>0) Count-; /*- start Reset Pulse-*/void tmreset(void) TMDAT=0; Delay_Count(103); TMDAT=1; Delay_Count(4);/*- ACK-*/void tmpre(void) while(TMDAT); while(TMDAT); Delay_Count(4);/*-Read a bit

34、 from 1820-*/bit tmrbit(void) int i=0; bit dat; TMDAT=0;i+; TMDAT=1;i+;i+; dat = TMDAT; Delay_Count(8); return dat;/*- Read a byte from 1820-*/unsigned char tmrbyte(void) unsigned char i,j,dat=0; for(i=1;i<=8;i+) j=tmrbit(); dat=(j<<7)|(dat>>1); return dat;/*- Read a byte from 1820-*/

35、void tmwbyte(unsigned char dat) signed char i=0; unsigned char j; bit testb; for(j=1;j<=8;j+) testb=dat & 0x01; dat = dat>>1; if(testb) TMDAT=0; i+;i+; TMDAT=1; Delay_Count(8); else TMDAT=0; Delay_Count(8); TMDAT=1; i+;i+; /*- send convert command to 1820-*/void tmstart(void) unsigned char i;tmreset(); tmpre(); Delay_ms(1);/* tmwbyte(0xcc);*/ tmwbyte(0x55); for(i=0;i<8;i+) tmwbyte(IDcurrSensorNoi); tmwbyte(0x44);/*