DS18B20单线数字温度传感器.ppt

1、12、温度显示实验,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20简介DS18B20 单线数字温度传感器，即“一线器件”，其具有独特的优点： （ 1 ）采用单总线的接口方式 与微处理器连接时 仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 单总线具有经济性好，抗干扰能力强，适合于恶劣环境的现场温度测量，使用方便等优点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。 （ 2 ）测量温度范围宽，测量精度高 DS18B20 的测量范围为 -55 + 125 ； 在 -10+ 85C 范围内，精度为 0.5C 。 （ 4 ）持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联

2、在惟一的单线上，实现多点测温。 （ 5 ）供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此，当数据线上的时序满足一定的要求时，可以不接外部电源，从而 使系统结构更趋简单，可靠性更高。 （ 6 ）测量参数可配置 DS18B20 的测量分辨率可通过程序设定 912 位。 DS18B20 具有体积更小、适用电压更宽、更经济、可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围，适合于构建自己的经济的测温系统，因此也就被设计者们所青睐。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,单线总线特点单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换，控制都由这根线完成。单总线通常要求外接一个约为 4.7K10K 的

3、上拉电阻，这样，当总线闲置时其状态为高电平。,原理图解析,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20单总线的工作方式,DS18B20的初始化,普中科技 单片机开发仪视频教程,,主机首先发出一个480960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待1560微秒后将总线电平拉低60240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。若没有

4、检测到就一直在检测等待。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,初始化时序图,/* 函数名 : Ds18b20Init* 函数功能 : 初始化* 输入 : 无* 输出 : 初始化成功返回1，失败返回0*/unsigned char Ds18b20Init()unsigned int i;DSIO=0; /将总线拉低480us960usi=70;while(i-);/延时642usDSIO=1;/然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us60us后将总线拉低i=0;while(DSIO)/等待DS18B20拉低总线i+;if(i50000)/等待50MSreturn 0;/初始化失败ret

5、urn 1;/初始化成功,普中科技 单片机开发仪视频教程,,普中科技 单片机开发仪视频教程,,主机发出各种操作命令都是向DS18B20写0和写1组成的命令字节，接收数据时也是从DS18B20读取0或1的过程。因此首先要搞清主机是如何进行写0、写1、读0和读1的。写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写周期一开始做为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则将总线置为低电平，若主机想写1，则将总线置为高电平，持续时间最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复 。而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样

6、，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,读操作时序图,/* 函数名 : Ds18b20WriteByte* 函数功能 : 向18B20写入一个字节* 输入 : com* 输出 : 无*/void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)unsigned int i,j;for(j=0;j=1;,普中科技 单片机开发仪视频教程,,对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。读周期是从主机把单总线拉低1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。作为从机DS18B20在检测到

7、总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60微秒才能完成,普中科技 单片机开发仪视频教程,,普中科技 单片机开发仪视频教程,,写操作时序图,/* 函数名 : Ds18b20ReadByte* 函数功能 : 读取一个字节* 输入 : com* 输出 : 无*/unsigned char Ds18b20ReadByte()

8、unsigned char byte,bi;unsigned int i,j;for(j=8;j0;j-)DSIO=0;/先将总线拉低1usi+;DSIO=1;/然后释放总线i+;i+;/延时6us等待数据稳定bi=DSIO; /读取数据，从最低位开始读取byte=(byte1)|(bi7); /*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。*/ i=4;/读取完之后等待48us再接着读取下一个数while(i-);return byte;,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20的操作步骤,DS18B20的一线工作协议流程是：初始化ROM操作指令存储器操作

9、指令数据传输。其工作时序包括：初始化时序写时序读时序,普中科技 单片机开发仪视频教程,,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20 内部结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 、配置寄存器。光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码。 64 位光刻 ROM 的排列是：开始 8 位（地址： 28H ）是产品类型标号，接着的 48 位是该 DS18B20 自身的序列号，并且每个 DS18B20 的序列号都不相同，因此它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码；最后 8 位则是

10、前面 56 位的循环冗余校验码（ CRC=X8+X5+X4+1 ）。由于每一个 DS18B20 的 ROM 数据都各不相同，因此微控制器就可以通过单总线对多个 DS18B20 进行寻址，从而实现一根总线上挂接多个 DS18B20 的目的。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20的存储器由一个高速暂存RAM和一个非易失性、电可擦除（E2）RAM组成。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,配置寄存器,其中配置寄存器的格式如下：,出场设置默认R0、R1为11。也就是12位分辨率，也就是1位代表0.0625摄氏度。,普中科技 单片机开发仪视频教程,,DS18B20经转换所得的温度值以二字节补码

11、形式存放在高速暂存存储器的第0和第1个字节。所以当我们只想简单的读取温度值的时候，只用读取暂存器中的第0和第1个字节就可以了。简单的读取温度值的步骤如下：跳过ROM操作发送温度转换命令跳过ROM操作发送读取温度命令读取温度值,普中科技 单片机开发仪视频教程,,普中科技 单片机开发仪视频教程,,/* 函数名 : Ds18b20ReadTemp* 函数功能 : 读取温度* 输入 : com* 输出 : 无*/int Ds18b20ReadTemp()unsigned int temp=0;unsigned char tmh,tml;Ds18b20ChangTemp();/先写入转换命令Ds18b2

12、0ReadTempCom();/然后等待转换完后发送读取温度命令tml=Ds18b20ReadByte();/读取温度值共16位，先读低字节tmh=Ds18b20ReadByte();/再读高字节temp=tmh;temp=8;temp|=tml;return temp;,普中科技 单片机开发仪视频教程,,/* 函数名 : Ds18b20ChangTemp* 函数功能 : 让18b20开始转换温度* 输入 : com* 输出 : 无*/void Ds18b20ChangTemp()Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc);/跳过ROM操作

13、命令 Ds18b20WriteByte(0x44); /温度转换命令Delay1ms(100);,普中科技 单片机开发仪视频教程,,/* 函数名 : Ds18b20ReadTempCom* 函数功能 : 发送读取温度命令* 输入 : com* 输出 : 无*/void Ds18b20ReadTempCom()Ds18b20Init();Delay1ms(1);Ds18b20WriteByte(0xcc); /跳过ROM操作命令Ds18b20WriteByte(0xbe); /发送读取温度命令,普中科技 单片机开发仪视频教程,,什么是补码正数的补码是正数本身负数的补码是原码取反，然后再加1。DS18B20存储的温度值是以补码的形式存储的，所以读出来的温度值是实际温度值的补码，要把的转换为原码。正温度的话，原码就是补码本身，所以在12位分辨率下，温度的计算公式是：温度值=读取值*0.0625负温度的话，原码是补码减1再取反，所以在12位分辨率下，计算公式为：温度值= -(读取值减1再取反)*0.0625,