DS18B20数字温度计电路应用

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1．DS18B20基本知识　　DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。1、DS18B20产品的特点　　（1）、只要求一个端口即可实现通信。　　（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。　　（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。　　（4）、测量温度范围在－55。C到＋125。C之间。　　（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。　　（6）、内部有温度上、下限告警设置。2、DS18B20的引脚介绍　　TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。（底视图）图1表1　DS18B20详细引脚功能描述序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。3VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。3．DS18B20的使用方法　　由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。　　由于DS18B20是在一根I/O线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。DS18B20的复位时序DS18B20的读时序　　对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。　　对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。DS18B20的写时序　　对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。　　对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。4．实验任务 　　用一片DS18B20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。5．电路原理图6．系统板上硬件连线（1）．把“单片机系统”区域中的P0.0－P0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的ABCDEFGH端子上。（2）．把“单片机系统”区域中的P2.0－P2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。（3）．把DS18B20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。（4）．把“四路单总线”区域中的对应的DQ端子连接到“单片机系统”区域中的P3.7/RD端子上。7．C语言源程序#include #include unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,                 0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,                   0x66,0x6d,0x7d,0x07,                   0x7f,0x6f,0x77,0x7c,                   0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40}; unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,                 25,28,31,34,38,41,44,48,                 50,53,56,59,63,66,69,72,                 75,78,81,84,88,91,94,97}; unsigned char displaycount; unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16}; unsigned char timecount; unsigned char readdata[8]; sbit DQ=P3^7; bit sflag; bit resetpulse(void) {  unsigned char i;  DQ=0;  for(i=255;i>0;i--);  DQ=1;  for(i=60;i>0;i--);  return(DQ);  for(i=200;i>0;i--); } void writecommandtods18b20(unsigned char command) {  unsigned char i;  unsigned char j;  for(i=0;i0;j--);      DQ=1;     }     else      {       DQ=0;       for(j=2;j>0;j--);       DQ=1;       for(j=33;j>0;j--);      }    command=_cror_(command,1);     } } unsigned char readdatafromds18b20(void) {  unsigned char i;  unsigned char j;  unsigned char temp;  temp=0;  for(i=0;i0;j--);    if(DQ==1)     {      temp=temp | 0x80;     }     else      {       temp=temp | 0x00;      }    for(j=200;j>0;j--);   }  return(temp); } void main(void) {  TMOD=0x01;  TH0=(65536-4000)/256;  TL0=(65536-4000)%6;  ET0=1;  EA=1;  while(resetpulse());  writecommandtods18b20(0xCC);  writecommandtods18b20(0x44);  TR0=1;  while(1)   {    ;   } } void t0(void) interrupt 1 using 0 {  unsigned char x;  unsigned int result;  TH0=(65536-4000)/256;  TL0=(65536-4000)%6;  if(displaycount==2)   {    P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;   }   else    {     P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];    }  P2=displaybit[displaycount];  displaycount++;  if(displaycount==8)   {    displaycount=0;   }   timecount++;  if(timecount==150)   {    timecount=0;    while(resetpulse());    writecommandtods18b20(0xcc);    writecommandtods18b20(0xbe);    readdata[0]=readdatafromds18b20();    readdata[1]=readdatafromds18b20();    for(x=0;x255)       {        readdata[1]++;       }     }    readdata[1]=readdata[1]>4;    x=x & 0x0f;    readdata[1]=readdata[1] | x;    x=2;    result=readdata[1];    while(result/10)     {      displaybuf[x]=result;      result=result/10;      x++;     }    displaybuf[x]=result;    if(sflag==1)     {      displaybuf[x+1]=17;     }    x=readdata[0] & 0x0f;    x=x