DS18B20——溫度傳感器,單片機(jī)可以通過 1-Wire 和 DS18B20 進(jìn)行通 信,最終將溫度讀出。1-Wire 總線的硬件接口很簡單,只需要把 18B20 的數(shù)據(jù)引腳和單片 機(jī)的一個 IO 口接上就可以通信。最高12為的溫度存儲值,補(bǔ)碼形式存儲。
2字節(jié),LSB低字節(jié),MSB高字節(jié),-55~125
1、初始化
檢測存在脈沖:總線上存在DS18B20,總線會根據(jù)時序要求返回一個低電平脈沖。單片機(jī)要拉低這個引腳,持續(xù)大概 480us到960us之間 的時間即可,我們的程序中持續(xù)了 500us。然后,單片機(jī)釋放總線,就是給高電平,DS18B20 等待大概 15 到 60us 后,會主動拉低這個引腳大概是 60 到 240us,而后 DS18B20 會主動釋放總線,這樣 IO 口會被上拉電阻自動拉高。
2、ROM操作指令
Skip ROM(跳過ROM):0xCC。當(dāng)總線上只有一個器件的時候,可以跳過 ROM,不進(jìn)行ROM 檢測。
3、RAM存儲器操作指令
Read Scratchpad(讀暫存寄存器):0xBE—— DS18B20 的溫度數(shù)據(jù)是 2 個字節(jié),我們讀取數(shù)據(jù)的時候,先 讀取到的是低字節(jié)的低位,讀完了第一個字節(jié)后,再讀高字節(jié)的低位,一直到兩個字節(jié)全部 讀取完畢。
Convert Temperature(啟動溫度轉(zhuǎn)換):0x44—— 12位最大的轉(zhuǎn)換時間是 750ms
4、DS18B20的位寫時序
當(dāng)要給 DS18B20 寫入‘0’的時候,單片機(jī)直接將引腳拉低,持續(xù)時間大于 60us 小于120us 就可以了。圖上顯示的意思是,單片機(jī)先拉低 15us 之后,DS18B20 會在從 15us 到60us 之間的時間來讀取這一位,DS18B20 最早會 15us 的時刻讀取,典型值是 30us 的時刻讀取,最多不會超過 60us,DS18B20 必然讀取完畢,所以持續(xù)時間超過 60us 即可。
當(dāng)要給DS18B20 寫入‘1’的時候,單片機(jī)先將這個引腳拉低,拉低時間大于 1us,然后馬上釋放總線,即拉高引腳,并且持續(xù)時間也要大于 60us。和寫‘0’類似的是,DS18B20 會在 15 到 60us 之間來讀取這個‘1’。
5、DS18B20的位讀時序
單片機(jī)首先要拉低這個引腳,并且至少保持1us 的時間,然后釋放引腳,釋放完畢后要盡快讀取。從拉低這個引腳到讀取引腳狀態(tài),不能超過 15us。大家從圖 16-17 可以看出來,主機(jī)采樣時間,也就是 MASTER SAMPLES,是 在15us 之內(nèi)必須完成的。
#include
#include
typedef unsigned char uchar;
sbit IO_18B20 = P3 ^ 2; //DS18B20通信引腳
/* 軟件延時函數(shù),延時時間(t*10)us */
void DelayX10us(uchar t)
{
do
{
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
while (--t);
}
/* 復(fù)位總線,獲取存在脈沖,以啟動一次讀寫操作*/
bit Get18B20Ack()
{
bit ack;
EA = 0; //禁止總中斷
IO_18B20 = 0; //產(chǎn)生500us復(fù)位脈沖
DelayX10us(50);
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6); //延時60us
ack = IO_18B20; //讀取存在脈沖
while(!IO_18B20); //等待存在脈沖結(jié)束
EA = 1; //重新使能總中斷
return ack;
}
/* 向DS18B20寫入一個字節(jié),dat-待寫入字節(jié) */
void Write18B20(uchar dat)
{
uchar mask;
EA = 0; //禁止總中斷
for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次移出8個bit
{
IO_18B20 = 0; //產(chǎn)生2us低電平脈沖
_nop_();
_nop_();
if ((mask & dat) == 0) //輸出該bit值
{
IO_18B20 = 0;
}
else
{
IO_18B20 = 1;
}
DelayX10us(6); //延時60us
IO_18B20 = 1; //拉高通信引腳
}
EA = 1; //重新使能總中斷
}
/* 從DS18B20讀取一個字節(jié),返回值-讀到的字節(jié) */
uchar Read18B20()
{
uchar dat;
uchar mask;
EA = 0; //禁止總中斷
for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次采集8個bit
{
IO_18B20 = 0; //產(chǎn)生2us低電平脈沖
_nop_();
_nop_();
IO_18B20 = 1; //結(jié)束低電平脈沖,等待18B20輸出數(shù)據(jù)
_nop_(); //延時2us
_nop_();
if (!IO_18B20) //讀取通信引腳上的值
{
dat &= ~mask;
}
else
{
dat |= mask;
}
DelayX10us(6); //再延時60us
}
EA = 1; //重新使能總中斷
return dat;
}
/* 啟動一次18B20溫度轉(zhuǎn)換,返回值-表示是否啟動成功 */
bit Start18B20()
{
bit ack;
ack = Get18B20Ack(); //執(zhí)行總線復(fù)位,并獲取18B20應(yīng)答
if (ack == 0) //如18B20正確應(yīng)答,則啟動一次轉(zhuǎn)換
{
Write18B20(0xCC); //跳過ROM操作
Write18B20(0x44); //啟動一次溫度轉(zhuǎn)換
}
return ~ack; //ack==0表示操作成功,所以返回值對其取反
}
/* 讀取DS18B20轉(zhuǎn)換的溫度值,返回值-表示是否讀取成功 */
bit Get18B20Temp(int *temp)
{
bit ack;
uchar LSB, MSB; //16bit溫度值的低字節(jié)和高字節(jié)
ack = Get18B20Ack(); //執(zhí)行總線復(fù)位,并獲取18B20應(yīng)答
if (ack == 0) //如18B20正確應(yīng)答,則讀取溫度值
{
Write18B20(0xCC); //跳過ROM操作
Write18B20(0xBE); //發(fā)送讀命令
LSB = Read18B20(); //讀溫度值的低字節(jié)
MSB = Read18B20(); //讀溫度值的高字節(jié)
*temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成為16bit整型數(shù)
}
return ~ack; //ack==0表示操作應(yīng)答,所以返回值為其取反值
}