51單片機(jī)DS18B20測(cè)量溫度實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)任務(wù)

 用一片DS18B20構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)，測(cè)量的溫度精度達(dá)到0.1度，測(cè)量的溫度的范圍在－20度到＋50度之間，用4位數(shù)碼管顯示出來(lái)。
    
DPY-1實(shí)驗(yàn)板連接
用排線把JP-CODE連到JP8是，注意：a接P0.0;b接P0.1;c接P0.3…… 把JP-CS連到JP14上,注意:4H接P2.4;3H接P2.5;2H接P2.6;1H接P2.7;
 
連接好DS18B20注意極性不要弄反，否則可能燒壞。DS18B20的外型與常用的三極管一模一樣，上圖是它的管腳分布。用導(dǎo)線將JK—DS的DA端連到P3.1上。

硬件電路圖

實(shí)驗(yàn)原理
   DS18B20數(shù)字溫度計(jì)是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡(jiǎn)單，體積小的特點(diǎn)。因此用它來(lái)組成一個(gè)測(cè)溫系統(tǒng)，具有線路簡(jiǎn)單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計(jì)。DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn)
（1）、只要求一個(gè)I/O口即可實(shí)現(xiàn)通信。
（2）、在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。
（3）、實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。
（4）、測(cè)量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。
（5）、數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。
（6）、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。
   DS18B20詳細(xì)引腳功能描述1 GND地信號(hào)；2 DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；3 VDD可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。
DS18B20的使用方法。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)AT89S51單片機(jī)來(lái)說，我們必須采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20芯片的訪問。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對(duì)讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。DS18B20有嚴(yán)格的通信協(xié)議來(lái)保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動(dòng)啟動(dòng)寫時(shí)序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。

C語(yǔ)言源程序：
 
#include<reg52.h>
code unsigned char seg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
                                 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //顯示段碼
void Delay(unsigned int tc)     //顯示延時(shí)程序
{while( tc != 0 ) 
 {unsigned int i; 
  for(i=0; i<100; i++);
  tc--;}
}
sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20的數(shù)據(jù)輸入/輸出腳DQ,根據(jù)情況設(shè)定
unsigned int sdata;//測(cè)量到的溫度的整數(shù)部分
unsigned char xiaoshu1;//小數(shù)第一位
unsigned char xiaoshu2;//小數(shù)第二位
unsigned char xiaoshu;//兩位小數(shù)
bit  fg=1;        //溫度正負(fù)標(biāo)志
void dmsec (unsigned int count)       //延時(shí)部分
 {   
 unsigned char i;
 while(count--)
 {for(i=0;i<115;i++);} 
 }         
void tmreset (void)       //發(fā)送復(fù)位
{                               
 unsigned char i;
 TMDAT=0;   for(i=0;i<103;i++);   
 TMDAT = 1; for(i=0;i<4;i++);       
}         
bit tmrbit (void)       //讀一位//
 {                           
  unsigned int i;       
  bit dat;      
  TMDAT = 0;
  i++;       
  TMDAT = 1; 
  i++; i++;  //微量延時(shí)   //
  dat = TMDAT;     
 for(i=0;i<8;i++); 
  return (dat);      
 }         
unsigned char tmrbyte (void)        //讀一個(gè)字節(jié)
  {                 
  unsigned char i,j,dat;      
  dat = 0;       
  for (i=1;i<=8;i++)      
  { j = tmrbit();  dat = (j << 7) | (dat >> 1); }         
   return (dat);   
}         
void tmwbyte (unsigned char dat)     //寫一個(gè)字節(jié)
{                       
  unsigned char j,i;      
  bit testb;       
  for (j=1;j<=8;j++)      
  { testb = dat & 0x01;     
   dat = dat >> 1;      
   if (testb)     
   {   TMDAT = 0;         //寫0  
     i++; i++;                              
    TMDAT = 1;    
    for(i=0;i<8;i++); }
          
   else       
  {  TMDAT = 0;         //寫0 
     for(i=0;i<8;i++); 
  TMDAT = 1;     
     i++; i++;}                               
}        
}  
void tmstart (void)       //發(fā)送ds1820 開始轉(zhuǎn)換
  {  tmreset();  //復(fù)位     
  dmsec(1);  //延時(shí)    
  tmwbyte(0xcc);  //跳過序列號(hào)命令   
  tmwbyte(0x44);  //發(fā)轉(zhuǎn)換命令 44H,
  }         
void tmrtemp (void)       //讀取溫度
    {                          
  unsigned char a,b; 
  tmreset ();  //復(fù)位     
  dmsec (1);  //延時(shí)     
  tmwbyte (0xcc);  //跳過序列號(hào)命令   
  tmwbyte (0xbe);  //發(fā)送讀取命令     
  a = tmrbyte ();  //讀取低位溫度    
  b = tmrbyte ();   //讀取高位溫度           
  if(b>0x7f)      //最高位為1時(shí)溫度是負(fù)
  {a=~a;   b=~b+1;       //補(bǔ)碼轉(zhuǎn)換，取反加一
   fg=0;      //讀取溫度為負(fù)時(shí)fg=0
       }
  sdata = a/16+b*16;      //整數(shù)部分
  xiaoshu1 = (a&0x0f)*10/16; //小數(shù)第一位
  xiaoshu2 = (a&0x0f)*100/16%10;//小數(shù)第二位
  xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2; //小數(shù)兩位
}  
void DS18B20PRO(void)         
{  tmstart();      
  //dmsec(5);  //如果是不斷地讀取的話可以不延時(shí) //
  tmrtemp();  //讀取溫度,執(zhí)行完畢溫度將存于TMP中 //
}           
void Led()
{ 
   if(fg==1)   //溫度為正時(shí)顯示的數(shù)據(jù)
   {   P2=P2&0xef; 
    P0=seg7code[sdata/10];           //輸出十位數(shù)
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;  
    P0=seg7code[sdata%10]|0x80; //輸出個(gè)位和小數(shù)點(diǎn)
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf; 
    P0=seg7code[xiaoshu1];   //輸出小數(shù)點(diǎn)后第一位
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f; 
    P0=seg7code[xiaoshu2];       //輸出小數(shù)點(diǎn)后第二位
    Delay(4); P2=P2|0xf0;
   }
   if(fg==0)  //溫度為負(fù)時(shí)顯示的數(shù)據(jù)
   {   P2=P2&0xef; 
    P0=seg7code[11];           //負(fù)號(hào)
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;  
    P0=seg7code[sdata/10]|0x80; //輸出十位數(shù)
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf; 
    P0=seg7code[sdata%10];   //輸出個(gè)位和小數(shù)點(diǎn)
    Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f; 
    P0=seg7code[xiaoshu1];       //輸出小數(shù)點(diǎn)后第一位
    Delay(4); P2=P2|0xf0;
   }
}
main()
{fg=1;
 while(1)
 {
  DS18B20PRO();
  Led();
 }
}