C51单片机应用设计与技能训练（第2版）课件 8.9 扫一扫看教学课件：单片机与DS18B20的连接

单片机与DS18B20的连接

李法春2015年10月一、DS18B20引脚及内部结构1．DS18B20引脚DS18B20的常用封装有3脚、8脚等几种形式。各脚含义如下：DQ：数字信号输入／输出端。GND：电源地端。VDD：外接供电电源输入端(在寄生电源接线时此脚应接地)。

2．DS18B20内部结构64位ROM和一线接口存储和控制逻辑高速暂存器8位CRC生成器温度传感器低温触发器TL高温触发器TH配置寄存器电源检测DQVDD二、DS18B20的读写操作1．ROM操作命令

（1）读命令(33H)：通过该命令主机可以读出DS18B20的ROM中的8位系列产品代码、48位产品序列号和8位CRC校验码。该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。（2）选择定位命令(55H)：当多片DS18B20在线时，主机发出该命令和一个64位数，DS18B20内部ROM与主机一致者，才响应命令。该命令也可用于单个DS18B20的情况。（3）查询命令(0F0H)：该命令可查询总线上DS18B20的数目及其64位序列号。（4）跳过ROM序列号检测命令(0CCH)：该命令允许主机跳过ROM序列号检测而直接对寄存器操作，该命令仅限于单个DS18B20在线的情况。（5）报警查询命令(0ECH)：只有报警标志置位后，DS18B20才相应该命令。2．存储器操作命令（1）写入命令(4EH)：该命令可写入寄存器的第2、3、4字节，即高低温寄存器和配置寄存器。复位信号发出之前，三个字节必须写完。（2）读出命令(0BEH)：该命令可读出寄存器中的内容，复位命令可终止读出。（3）开始转换命令(44H)：该命令使DS18B20立即开始温度转换，当温度转换正在进行时，主机这时读总线将收到0；当温度转换结束时，主机这时读总线将收到1。若用信号线给DS18B20供电，则主机发出转换命令后，必须提供至少相应于分辨率的温度转换时间的上拉电平。2．存储器操作命令（4）回调命令(088H)：该命令把EEROM中的内容写到寄存器TH、TL及配置寄存器中。DS18B20上电时能自动写入。（5）复制命令(48H)：该命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的内容写到EEROM中。（6）读电源标志命令(084H)：主机发出该命令后，DS18B20将进行响应，发送电源标志，信号线供电发0，外接电源发1。三、DS18B20的复位及读写时序1．复位对DS18B20操作之前，首先要将它复位。（1）主机将信号线置为低电平，时间为480～960μs。（2）主机将信号线置为高电平，时间为15～60μs。（3）DS18B20发出60～240μs的低电平作为应答信号。单片机收到此信号后，表明复位成功，才能对DS18B20作其它操作，否则可能发生器件不存在、器件损坏或其他故障。480μs~960μs15μs~60μs60～240μs≥480μsDQ2．写字节单片机将DQ设置为低电平，延时15μs产生写起始信号。将待写的数据以串行形式送一位至DQ端，DS18B20在15～60μs的时间内对DQ检测，如DQ为高电平，则写1，如DQ为低电平，则写0，从而完成了一个写周期。在开始另一个写周期前，必须有1μs以上的高电平恢复期。15μs15μs~60μs>1μsDQ>60μs15μs15μs~60μs>1μsDQ>60μs写“0”时序写“1”时序3．读字节当单片机准备从DS18B20温度传感器读取每一位数据时，应先发出启动读时序脉冲，即将DQ设置低电平1μs以上，再使DQ上升为高电平，产生读起始信号。启动后等待15μs，以便DS18B20能可靠地将温度数据送至DQ总线上，然后单片机开始读取DQ总线上的结果，单片机在完成取数据操作后，要等待至少45μs，从而完成了一个读周期。在开始另一个读周期前，必须有1μs以上的高电平恢复期。15μs>1μsDQ>60μs>45μs>1μs>1μs15μs>60μs>45μs>1μs案例

单片机与DS18B20传感器连接用单片机AT89C52的P0.7口线经上拉后接至DS18B20的引脚2数据端，引脚1接电源地端，引脚3接+5V电源端。源程序#include<reg51.h>#include<intrins.h>sbitLE=P2^5;sbitDQ=P0^7;bitDS_IS_OK=1;unsignedcharseg[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00};//字段数组定义了12个元素，其中第11个元素是负号“-”的字//段码第12个元素为不显示的字段码，用于显示正温度值unsignedcharbuf[4];unsignedinttemperature;voiddelay(unsigned

inttime)//延时函数{while(time--);}源程序（初始化函数）unsignedcharInit_Ds18b20(){unsignedcharstatus;DQ=1;delay(8);DQ=0;delay(60);//延时约600μsDQ=1;delay(5););//延时约50μsstatus=DQ;delay(20);//延时约200μsreturnstatus;}源程序（读字节函数）unsignedcharread(){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;DQ=1;_nop_();for(i=8;i>0;i--){DQ=0;dat>>=1;DQ=1;delay(2);//延时约15μs

if(DQ)dat|=0x80;delay(5);//延时约50μsDQ=1;}return(dat);}15μs>1μsDQ>60μs>45μs>1μs>1μs15μs>60μs>45μs>1μs源程序（写字节函数）voidwrite(unsignedchardat){unsignedchari;

for(i=8;i>0;i--){DQ=0;delay(2)//延时约15μsDQ=dat&0x01;delay(5);//延时约50μsDQ=1;dat>>=1;}}源程序（采样温度函数）voidReadTemperature(){unsignedchartempL=0;unsignedchartempH=0;if(Init_Ds18b20()==1)//DS18B20故障

DS_IS_OK=0;else{DS_IS_OK=1;write(0xcc);write(0x44);//发出温度转换命令Init_Ds18b20();write(0xcc);write(0xbe);//读出温度值

tempL=read();tempH=read();temperature=(tempH<<8)|tempL;}}//温度值显示处理函数voiddispute(){unsignedinttemp,temp1;//用于中途的数据转换

//以下if语句用于处理负温度值，因为保存的是温度值的补码

if((temperature&0xf800)==0xf800){temperature=~temperature+1;buf[0]=10;}elsebuf[0]=11;temp=temperature/16.0*100;//放大100倍，用于对百分位四舍五入

if(temp<10)buf[0]=11;//处理0度，温度是0度时保证不出现负号

else{temp1=temp%10;if(temp1>=5）temp+=10;//四舍五入

}temp/=10;//去掉温度值的百分位

if(temp>=1000)//如果温度>=100度，则显示四位

{buf[0]=temp/1000;buf[1]=temp/100%10;buf[2]=temp/10%10;buf[3]=temp%10;}else{buf[1]=temp/100;buf[2]=temp/10%10;buf[3]=temp%10;}}源程序（显示函数）voiddisplay()//显示函数.{int

i,j;unsignedchartemp=0xfe;

for(j=0;j<30;j++)//由于是动态显示方式，因此必须多次循环才能成功显示，很关键，处理不好温度值将显示不成功

{temp=0xfe;

for(i=0;i<4;i++){LE=0;P2=temp;

if(i==2)P1=seg[buf[i]]+0x80;elseP1=seg[buf[i]];LE=1;LE=0;delay(10);temp=(temp<<1)|1;}P2=tem