DS18B20温度传感器

特点：

• 通信采用1-onewire接口
• 每个DS18b20都有唯一的64位序列码储存在ROM中
• 无需外部原件
• 可从数据线供电，电源范围3.0v~5.5v
• 可测量温度范围在-55℃~+125℃
• 在-10℃~+85℃范围内精度为±0.5℃
• 温度计分辨率可设置为9~12位，12位时分辨率对应为0.0625℃

DS18B20在实际应用中的典型接法

工作在寄生电源下

外部供电下

单总线时序

DS18B20采用1-wire BUS所有数据都在一条线上传输，因此单总线协议对时序要求非常严格以确保数据的完整性。

单总线信号类型：复位脉冲、存在脉冲、写0、写1、读0、读1.所有这些信号除存在脉冲由DS18B20发出的以外其它信号都由总线控制器发出。

数据传输总是从最低有效位开始。（IIC总线从最高有效位开始）

初始化程序

主机和DS18B20做任何通讯前都要对其初始化。初始化期间，总线控制器拉低总线并保持480us以上挂在总线上的器件将被复位，然后释放总线，等待15-60us，此时DS18B20将返回一个60-240us之间的低电平存在信号。

写时序分为写0时序和写1时序

总线控制器通过控制单总线高低电平持续时间从而把逻辑1或0写入DS18B20中。

总线控制器要产生一个写时序，必须将总线拉低最少1us，产生写0时序时总线必须保持低电平60~120us之间，然后释放总线，产生写1时序时在总线产生写时序后的15us内允许把总线拉高。注意：2次写周期之间至少间隔1us。

 

 读时序分为读0时序和读1时序

总线控制器通过读取DS18B20控制的总线高低电平接收DS18B20数据。

总线控制器要产生一个读时序，必须将总线拉低至少1us，然后释放总线，在读信号开始后15us内总线控制器采样总线数据，读一位数据至少保持在60us以上。注意：2次读周期之间至少间隔1us。

 DS18B20暂存器

 温度寄存器图表

 S为1：负温度         S为0：正温度

温度/数据关系

 配置寄存器图表

 温度计精确度配置

 部分ROM指令及功能指令

忽略ROM指令（CCH）

这条指令允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用功能指令。例如，总线控制器可以先发出一条忽略ROM指令，然后发出温度转换指令[44H],从而完成温度转换操作。在单点总线情况下使用该命令，器件无需发回64位ROM编码，从而节省了时间。如果总线上有不止一只从机，若发出忽略ROM指令，由于多只从机同时传送信号，总线上就会发生数据冲突。

温度转换指令（44H）

这条命令用于启动一次温度转换。温度转换指令被执行，产生的温度转换结果数据以2个字节的形式被存储在高速暂存器中，而后DS18B20保持等待状态。

读暂存器指令（BEH）

这条命令读取暂存器的内容。读取将从字节0开始，一直进行下去，直到读完暂存器所有字节，如果不想读完所有字节，控制器可以在任何时间发出复位命令来终止读取。

写暂存器指令（4EH）

这条命令向DS18B20的暂存器写入数据，开始位置在TH寄存器（暂存器的第2个字节），接下来写入TL寄存器（暂存器的第3个字节），最后写入配置寄存器（暂存器的第4个字节）

拷贝暂存器指令（48H）

这条命令把TH,TL和配置寄存器的内容拷贝到EEPROM中。

 DS18B20温度转换与读取流程

1. DS18B20复位
2. 写入字节0XCC，跳过ROM指令
3. 写入字节0X44，开始温度转换
4. DS18B20复位
5. 写入字节0XCC，跳过ROM指令
6. 写入字节0XBE，读取高速暂存器
7. 读取暂存器的第0字节，即温度数据的LSB
8. 读取暂存器的第1字节，即温度数据的MSB
9. DS18B20复位，表示读取数据结束
10. 将LSB和MSB整合成为1个16位数据
11. 判断读取结果的符号，进行正负温度的数据处理

 ds18b20.c

#include <onewire.h>void Delay_us(uint us)//延时1us
{do{_nop_();_nop_();_nop_();}while(us--);
}bit DS18B20_Init()
{bit i;DQ = 0;//读写之前都要将该引脚拉低Delay_us(500);DQ = 1;//释放总线Delay_us(50);i = DQ;//读取DQ的值Delay_us(100);DQ = 1;return i;
}void Write_DS18B20(uchar dat)
{uchar i; for(i = 0; i < 8; i++){DQ = 0;Delay_us(2);DQ = dat & 0x01;//从最低位开始传送Delay_us(100);DQ = 1;//释放总线，准备下一次数据的写入dat >>= 1;}
}uchar Read_DS18B20()
{uchar i,j,dat;for(i = 0; i < 8; i++){DQ = 0;Delay_us(1);DQ =1;j = DQ;Delay_us(100);DQ = 1;//释放总线，准备下一次数据的写入dat = (j <<7) | (dat >> 1);}return dat;
}ulong Temper_Get()
{uchar MSB,LSB;ulong temp;DS18B20_Init();Write_DS18B20(0XCC);Write_DS18B20(0X44);Delay_us(500);DS18B20_Init();Write_DS18B20(0XCC);Write_DS18B20(0XBE);LSB = Read_DS18B20();MSB = Read_DS18B20();DS18B20_Init();temp = MSB & 0X0F;temp <<= 8;temp |= LSB;temp = temp * 625;return temp;
}

nixie.c

#include <sys.h>uchar code Nixie[] = {0XC0, 0XF9, 0XA4, 0XB0, 0X99, 0X92, 0X82, 0XF8, 0X80, 0X90,0X40, 0X79, 0X24, 0X30, 0X19, 0X12, 0X02, 0X78, 0X00, 0X10, 0XBF, 0XFF};
//0-9 0.-9. - 熄灭void DisplayAlone(uchar pos,value)
{Select_74H138(7);P0 = 0XFF;Select_74H138(6);P0 = _crol_(0X01,pos);Select_74H138(7);P0 = Nixie[value];Delay(1);Select_74H138(0);
}	

onewire.h

#ifndef _ONEWIRE_H_
#define _ONEWIRE_H_#include <STC15F2K60S2.H>
#include <intrins.h>sbit DQ = P1^4;#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long//ds18b20.c
void Delay_us(unsigned int us);
bit DS18B20_Init();
void Write_DS18B20(unsigned char dat);
unsigned char Read_DS18B20();
unsigned long Temper_Get();#endif

main.c

#include <sys.h>
#include <onewire.h>ulong temp;void main()
{Init_System();while(1){temp = Temper_Get();DisplayAlone(4,temp / 100000);DisplayAlone(5,temp % 100000 / 10000 + 10);DisplayAlone(6,temp % 10000 / 1000);DisplayAlone(7,temp % 1000 / 100);Select_74H138(7);P0 = 0XFF;}
}

运行结果