代码收藏家 普中A2实验板上DS18B20温度传感器与DS1302时钟芯片冲突现象的解决方法探讨
在普中板上进行写较综合的项目时，是否会出现温度传感器经常出错的问题，明明是严格按照时序图所编写的程序就是无法读出正确的值（全为0），或许温度底层在其他工程里能正常运行，而到了某些工程中却总是出错。这些就是我经常遇到的问题。
那么问题的根源是什么？如果在排除了温度传感器底层编写上的问题，那就如标题所说，是ds18b20温度传感器与ds1302冲突的原因，严格意义上来说，是在普中A2实验板上，才是这两个芯片冲突的原因。或许有人会觉得不可思议，甚至觉得我在胡说八道，两个相互独立的芯片怎么可能互相冲突。那在这就直接上代码，此处代码来源 weixin_68427965所发的问题
#include "reg52.h"
#include<intrins.h>
typedef unsigned char u8; // x<=255
typedef unsigned int u16;
sbit DQ=P3^7;
sbit k1=P3^1; sbit k2=P3^0;
sbit LSA=P2^2;sbit LSB=P2^3;sbit LSC=P2^4;
sbit CLK=P3^6;sbit CE=P3^5;sbit IO_ds1302=P3^4;
void delay(u16 t) {while(t--);}
u8 code smgd[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,
0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};
unsigned char code read_addr[7]={0x81,0x83,0x85,0x87,0x89,0x8b,0x8d};
unsigned char code write_addr[7]={0x80,0x82,0x84,0x86,0x88,0x8a,0x8c};
//秒分时日周年
unsigned char TIME[7]={0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x00};
//0000年1月1日星期一00点00分00秒
unsigned char a[22];
void dtsmg(int i,int key,int num)
{
LSA=i%2;
LSB=(i/2)%2;
LSC=i/4;
if(key==0) P0=smgd[num];
else P0=key;
delay(100);
P0=0x00;
}
//DS1302写单字节
void DS1302_Write_Byte(unsigned dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
IO_ds1302=dat&0x01;
dat>>=1;
CLK=1;
_nop_();
CLK=0;
_nop_();
}
}
//DS1302写入函数
void DS1302_Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
{
CE=0;
_nop_();
CLK=0;//拉低时钟，使CE（RST）能置高
_nop_();
CE=1;
_nop_();
DS1302_Write_Byte(addr);//写入地址
DS1302_Write_Byte(dat);//操作地址数据
CE=0;
_nop_();
}
//DS1302读取单字节
unsigned char DS1302_Read_Byte()
{
unsigned char i;
unsigned char dat=0x00;
for(i=0;i<8;i++)
{
dat>>=1;
if(IO_ds1302) dat|=0x80;
CLK=1;
_nop_();
CLK=0;
_nop_();
}
return dat;
}
//DS1302读取函数
unsigned char DS1302_Read(unsigned char addr)
{
unsigned char data_a;
CE=0;
_nop_();
CLK=0;
_nop_();
CE=1;
_nop_();
DS1302_Write_Byte(addr);
_nop_();
data_a=DS1302_Read_Byte();
CE=0;
_nop_();
CLK=1; //我也不知道这里为什么
_nop_();
IO_ds1302=0;
_nop_();
IO_ds1302=1;
_nop_();
return data_a;
}
void DS1302_Init()
{
unsigned char i;
DS1302_Write(0x8e,0x00);//关闭写保护
for(i=0;i<7;i++)
{
DS1302_Write(write_addr[i],TIME[i]);//秒分时日月周年
}DS1302_Write(0x8e,0x80);//打开写保护
}
void read_time()
{ char i;
for(i=0;i<7;i++)
{
TIME[i]=DS1302_Read(read_addr[i]);
}
}
//初始化 返回0位初始化成功
unsigned char Init_DS18B20()
{
char x;
DQ=0;
delay(60);
DQ=1;
delay(2);
x=DQ;
delay(25);
return x;
}
//写时序，写入一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
char i,x;
DQ=1;//置位
for(i=0;i<8;i++)
{
x=dat&0x01;
DQ=0;
DQ=x;
dat>>=1;
delay(10);
DQ=1;//置位
delay(1);
}
}
//读时序，读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20()
{
unsigned char dat=0x00;
char i,t;
//DQ=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
DQ=0;
dat>>=1;
DQ=1;
t++;
t++;
if(DQ) dat|=0x80;
delay(4);
//DQ=1; ???
}return dat;
}
//读取温度
int ReadTemperature()
{
int temp=0;
unsigned char tmh,tml;
Init_DS18B20();
delay(110);
Write_DS18B20(0xcc);//跳过RAM
Write_DS18B20(0x44);//温度转换
Init_DS18B20();
delay(110);
Write_DS18B20(0xcc);
Write_DS18B20(0xbe);//读取温度
tml=Read_DS18B20();
tmh=Read_DS18B20();
temp=tmh;
temp<<=8;
temp|=tml;
return temp;
}
void Trainsport_DS18B20(int temp)
{
float tp;
int i;
u8 a[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
if(temp<0)
{
a[7]=0x40;
tp=~(temp-1);
temp=tp*0.0625*100+0.5;
}else
{
a[7]=0x00;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100+0.5;
}
a[2]=smgd[temp%10];
a[3]=smgd[temp%100/10];
a[4]=smgd[temp%1000/100];
a[5]=smgd[temp%10000/1000];
for(i=0;i<8;i++) dtsmg(i,a[i],16);
}
void main()
{
//DS1302_Init();//这里注释掉初始化，如果不注释这一开始温度显示也为0000
while(1)
{
Trainsport_DS18B20(ReadTemperature());
if(k1==0)
{
if(k1==0)
{
while(k2)
{
read_time();
dtsmg(0,0,TIME[0]%16);
dtsmg(1,0,TIME[0]/16);
dtsmg(3,0,TIME[1]%16);
dtsmg(4,0,TIME[1]/16);
dtsmg(6,0,TIME[2]%16);
dtsmg(7,0,TIME[2]/16);
dtsmg(2,0x40,0);
dtsmg(5,0x40,0);
}
}
}
}
}如运行结果所表示，在调用ds18b20底层前若运行过ds1302的代码，ds18b20所读出来的数据全是0，甚至会出现一开始能正常读，按键按下启用ds1302后ds18b20就立即出错了的情况。直接说解决方案：在ds1302底层函数中，在完成写入或读取的操作后，不要把CE使能口置0，或者在置0后重新置1，确保ds18b20函数调用时ds1302的CE口为1.
那么就会产生一个疑问，为什么两个独立的芯片会互相影响呢？事实上，两个引脚不复用的的芯片确实不会相互影响，而真正出问题的是普中A2实验板上的P3^7和P3^5引脚，从而使ds18b20与ds1302相互冲突。我们来做一个简单的实验，先把P3^7引脚置1，然后看看P3^5引脚的电平高低对P3^7的影响，如果P3^7为1，就点亮所有led，为0就都熄灭，代码如下：
#include <reg51.h>
sbit P37=P3^7;
sbit P35=P3^5;
sbit K1=P3^1;//K1按键
void main()
{
P37=1;
while(1)
{
if(K1==0)//K1按键按下
P35=0;
else //K1按键释放
P35=1;
if(P37==1)
P2=0x00;//LED点亮
else
P2=0xff;//LED熄灭
}
}在这个程序里，独立按键K1按下时P3^5就置0，不按下就是1。按理来说无论我们按键按不按下LED都应该是点亮的。而事实却是在按键K1不按下时LED点亮，K1按下时LED灭了！
如果我们把P3^7一开始置0呢？改完后无论按键是否按下led均熄灭。也就是在P3^5为0时，P3^7只能是0，反过来P3^7对P3^5却没有这个影响。而板子上P3^5接的是ds1302的CE使能端口，我们根据时序在用完ds1302的底层后会将CE置0，导致了连接P3^7的ds18b20无法正常使用。
这是板子的品控问题线路之间出错了吗？当我把同样的代码发同学时，现象跟上面描述的一模一样。那这就很玄学了，不过单片机玄学的事还少吗（狗头）。当我一头扎进stc89c52的参考手册里时，发现P3口有特殊的功能接口，这一发现让我兴奋起来，会不会是这个外部数据存储器搞的鬼，
然后兴奋地打开千度一查，“现在的芯片已经不接外部存储器了”，给我浇一头冷水。然后继续回来翻手册，发现51的IO有开漏输出功能。
会不会是IO口工作类型弄错了？然后继续兴奋的一查，stc89c51P3口默认上电为准双向口工作模式。又是一头冷水。然后就只能翻翻板子的原理图了，这一翻却找到了问题所在。
在板子里，P3^5口和P3^7口也连接到ET2046AD转换芯片上，翻开芯片手册一查，
P3^7口是AD芯片的数据输出端口，而P3^5口是片选信号，翻开时序图
不出所料，在CS置0时，DOUT自动置0，而CS置1时DOUT口为高阻状态不对P3^7口的电平造成影响，也就造成了P3^5引脚置0时P3^7引脚置为0，那么就破案了。由于普中A2实验板的P3^5和P3^7引脚在各自连接ds1302和ds18b20的同时连接了ET2046，由于ET2046芯片的原因，当P3^5引脚置0时P3^7引脚自动置为0，进而使板子上的ds18b20和ds1302冲突。
