代码收藏家 DS18B20温度传感器测试环境温度及代码详解
醒醒！，还在睡呢，开始干代码了！
1.简介：
单片机通过OneWire协议与DS18B20通信，最终测出环境温度
OneWire 总线的硬件接口很简单，只需要把 DS18B20 的数据引脚和单片机的一个 IO 口接上
2.DS18B20引脚及说明
说明：GND接地，DQ单引线用于数据的输入，VDD接电源正极（注意正负极不能接反）
3.储存形式
通过编程，将二进制的数字来表示温度
可以看出最高五位为符号位，若全为0则温度为正值，全为1则为负值
最后四位为小数位，最高可以精确到2的－4次方，可以知道每次变化最小变化值位0.0625
例如+25.0625°C是
1*2的-4次方+1*2的0次方+1*2的三次方+1*2的4次方
由于高五位都是0 所以最终结果是+25.0625°C；
二.各个模块的原理
2.1.初始化
在初始化阶段，总线控制器先拉低总线至少480微秒（这里可以拉低500微秒），然后释放总线
进入接收状态，等待 15-60us,然后发出一个由 60-240us低电平信号构成的存在脉冲。
unsigned char OneWire_Init()
{
unsigned char i;
unsigned char AckBit;
OneWire_DQ=1;
OneWire_DQ=0;
i = 247;while (--i); //Delay 500us
OneWire_DQ=1;
i = 32;while (--i); //Delay 70us
AckBit=OneWire_DQ;
i = 247;while (--i); //Delay 500us
return AckBit;
}先拉低，延时500微秒等待，再拉高，延时70微秒等待，然后把应答位取出来，再延时500微秒返回应答位，0位应答，1为非应答
这里延时多少可以去用软件来生成代码
2.2.写时序
有两种写时序：写 1 时序和写 0 时序，总线控制器通过写 1 时序写逻辑 1 到DS18B20，写 0 时序写逻辑 0 到 DS18B20，所有写时序必须最少持续 60us
1.发送一位
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit)
{
unsigned char i;
OneWire_DQ=0;
i = 4;while (--i); //Delay 10us
OneWire_DQ=Bit;
i = 24;while (--i); //Delay 50us
OneWire_DQ=1;
}先把总线拉低，延迟10微秒，将bit赋值给DQ（把要发送的数据即bit放在总线上，发0即保持低电平，发1即变成高电平），然后延时50us，最后释放总线；
这里十分巧妙，给的数据是0的话就是0，不拉高总线，是1的话会拉高，延时50us后看变化如果是低电平说明发送的是0，高电平发送1，最后把总线拉高，这里10+50刚好等于60 满足最小的60us
2.发送一个字节（一字节也就是八位）
将上述情况重复八次就好
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));
}
}从低到高依次将Byte的每一位取出来。（一般取数据用&，将某个数据置1用 | ）
2.3.读时序
总线控制器发起读时序时，DS18B20 仅被用来传输数据给控制器。因此，总线控制器在发出读暂存器指令[BEh]或读电源模式指令[B4H]后必须立刻开始读时序。
2.3.1接收（读）一位：
主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近15us末尾，这样成功的概率高） 读取为低电平则为
接收0，读取为高电平则为接收1，整个时间片应大于60us
unsigned char OneWire_ReceiveBit()
{
unsigned char i;
unsigned char Bit;
OneWire_DQ=0;
i = 2;while (--i); //Delay 5us
OneWire_DQ=1;
i = 2;while (--i); //Delay 5us
Bit=OneWire_DQ;
i = 24;while (--i); //Delay 50us
return Bit;
}先拉低总线5us，再释放总线5us(此时控制权交给从机)，现在时序到了10us，如果读取的数据是0，那么从机就强制拉低总线，如果读取到的数据是1，那就维持高电平，再延时50us满足时序需求.
2.3.2接收（读）一个字节：
和发送一个字节一样
将接收一位重复八次
unsigned char OneWire_ReceiveByte()
{
unsigned char i;
unsigned char Byte=0x00;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(OneWire_ReceiveBit()){Byte|=(0x01<<i);}
}
return Byte;
}这里定义一个Byte返回值初值为0x00，然后用Byte按位或0x01（从低位到高位）就可以得到Byte了.
上述的发送一位，一个字节；接收一位，一个字节,可以封装到一个文件中，起名为OneWire
下面是OneWire.c
#include <REGX52.H>
sbit OneWire_DQ=P3^7;
unsigned char OneWire_Init()
{
unsigned char i;
unsigned char AckBit;
OneWire_DQ=1;
OneWire_DQ=0;
i = 247;while (--i); //Delay 500us
OneWire_DQ=1;
i = 32;while (--i); //Delay 70us
AckBit=OneWire_DQ;
i = 247;while (--i); //Delay 500us
return AckBit;
}
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit)
{
unsigned char i;
OneWire_DQ=0;
i = 4;while (--i); //Delay 10us
OneWire_DQ=Bit;
i = 24;while (--i); //Delay 50us
OneWire_DQ=1;
}
unsigned char OneWire_ReceiveBit()
{
unsigned char i;
unsigned char Bit;
OneWire_DQ=0;
i = 2;while (--i); //Delay 5us
OneWire_DQ=1;
i = 2;while (--i); //Delay 5us
Bit=OneWire_DQ;
i = 24;while (--i); //Delay 50us
return Bit;
}
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
OneWire_SendBit(Byte&(0x01<<i));
}
}
unsigned char OneWire_ReceiveByte()
{
unsigned char i;
unsigned char Byte=0x00;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(OneWire_ReceiveBit()){Byte|=(0x01<<i);}
}
return Byte;
}下面是OneWire.h
#ifndef __ONEWIRE_H__
#define __ONEWIRE_H__
unsigned char OneWire_Init();
void OneWire_SendBit(unsigned char Bit);
unsigned char OneWire_ReceiveBit();
void OneWire_SendByte(unsigned char Byte);
unsigned char OneWire_ReceiveByte();
#endif接下来是DS18B20的
ConverT()：发送指令，跳过ROM，温度变换
然后是读取温度，在读取函数里面发送完两条指令后，控制权交给从机
这里数据处理比较难理解
剖析：TLSB为第八位，TMSB为高八位
Temp=(TMSB<<8)|TLSB;//将高八位左移八位，把数据整合成16位的；
最后还要把Temp/16
为什么要除以16呢？
这里还是看上面存储形式的那张图片，最低四位为小数位，但是我们整合出来的Temp最低四位是整数位，那么我们只需将Temp右移动4位即可，在二进制里面向右移动一位相当于 /2，那么向右移四位就是 /16了。
#include <REGX52.H>
#include "OneWire.h"
#define DS18B20_SKIP_ROM 0xCC
#define DS18B20_CONVERT_T 0x44
#define DS18B20_READ_SCRATCHPAD 0xBE
void DS18B20_ConvertT()
{
OneWire_Init();
OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T);
}
float DS18B20_ReadT()
{
unsigned char TLSB,TMSB;
int Temp;
float T;
OneWire_Init();
OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM);
OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD);
TLSB=OneWire_ReceiveByte();
TMSB=OneWire_ReceiveByte();
Temp=(TMSB<<8)|TLSB;
T=Temp/16.0;
return T;
}#ifndef __DS18B02_H__
#define __DS18B02_H__
void DS18B20_ConvertT();
float DS18B20_ReadT();
#endif最后是主函数测试，这里要用到LCD1602显示屏
#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "DS18B02.h"
#include "Delay.h"
float T;
void main()
{
DS18B20_ConvertT();
Delay(1000);
LCD_Init();
LCD_ShowString(1,1,"Temperature:");
while(1)
{
DS18B20_ConvertT();
T=DS18B20_ReadT();
if(T<0)
{
LCD_ShowChar(2,1,'-');
T=-T;
}
else
{
LCD_ShowChar(2,1,'+');
}
LCD_ShowNum(2,2,T,3);
LCD_ShowChar(2,5,'.');
LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);
}
}
逻辑全在代码里面了，容易体会，要注意最后
LCD_ShowNum(2,2,T,3);
LCD_ShowChar(2,5,'.');
LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(T*10000)%10000,4);//这里
温度要想显示出四位小数无误，要将float强转为long类型的，但是又不能直接转
所以我们先将整数部分取出显示出来，然后将T*10000%10000就可以取出小数部分了
这里就是DS18B20的基本内容了，还可以实现报警等等功能，在此基础上稍作修改即可，
精心摸鱼（hhh）
