温度传感器DS18B20(含单片机C程序)

     课程论文

题　　目：   　   DS18B20            

作　　者：           吉兵　　            

学    号：        20081303001            

所在学院：     信息科学与工程学院　　    

专业年级：     　   电信08-1　           

指导老师：　　　　　　　　　             

职　　称：　　　　　　　　　             

2010 年 10 月 7日

   数字温度传感器 DS1820(DS18B20)的应用

DSl820 数字温度计提供 9 位(二进制)温度读数 指示器件的温度 信息经过单线接口送入 DSl820 或从 DSl820 送出    因此从主机 CPU 到DSl820 仅需一条线(和地线) DSl820 的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源 因为每一个 DSl820 在出厂时已经给定了唯一的序号    因此任意多个 DSl820 可以存放在同一条单线总线上    这允许在许多不同的地方放置温度敏感    DSl820 的测量范围从-55    到+125    增量值为 0.5    可在 l s(典型值)内把温度变换成数字.每一个 DSl820 包括一个唯一的  位长的序号 该序号值存放在 DSl820 内部的 ROM(只读存贮器)中    开始8    位是产品类型编码(DSl820    编码均为（10H)接着的48位是每个器件唯一的序号最后8位是前面    56位的CRC(循环冗余校验)码DSl820 中还有用于贮存测得的温度值的两个 8 位存贮器 RAM    编号为 0 号和 1号1号存贮器存放温度值的符号，如果温度为负，则 1 号存贮器 8 位全为 1，否则全为 0， 0 号存贮器用于存放温度值的补码，LSB(最低位)的1表示0.5将存贮器中的二进制数求补再转换成十进制数并除以 2 就得到被测温度值(-550    125 )，DSl820 的引脚如图 2 26-l 所示 。每只 DS18b20 都可以设置成两种供电方式 ：即数据总线供电方式和外部供电方式 ，采取数据总线供电方式可以节省一根导线 ，但完成温度测量的时间较长；采取外部供电方式则多用一根导线，但测量速度较快.

温度计算

1、DS18b20用9位存贮温度值,最高位为符号位。下图为 18b20 的温度存储方式，负温度  S=1，正温度 S=0，如00AAH 为+85 ,0032H 为 25， FF92H 为55

2、Ds18b20 用 12 位存贮温值度，最高位为符号位 ，下图为18b20的温度存储方式，负温度S=1，正温度 S=0。如0550H 为+85，0191H 为25.0625 ,FC90H 为-55

二DSl820 工作过程及时序

DSl820 工作过程中的协议如下

初始化RoM 操作命令 存储器操作命令 处理数据

1初始化

单总线上的所有处理均从初始化开始

2 ROM 操作品令

总线主机检测到 DSl820 的存在便可以发出 ROM 操作命令之一    这些命令如

代码                               指令

Read ROM(读 ROM)               [33H] 

Match ROM(匹配 ROM)            [55H]

Skip ROM(跳过 ROM]             [CCH]

Search ROM(搜索 ROM)             [F0H] 

Alarm search(告警搜索)             [ECH] 

3存储器操作命令

代码                                指令

Write Scratchpad(写暂存存储器)      [4EH]

Read Scratchpad(读暂存存储器)       [BEH]

Copy Scratchpad(复制暂存存储器)      [48H]

Convert Temperature(温度变换)       [44H]

Recall EPROM(重新调出)             [b8H]

Read Power supply(读电源)            [b4H]

4 时序

主机使用时间隙(time slots)来读写 DSl820 的数据位和写命令字的位

(1)初始化

时序见图 2.25-2主机总线 to 时刻发送一复位脉冲(最短为 480us 的低电平信号)接着在 tl 时刻释放总线并进入接收状DSl820 在检测到总线的上升沿之后 等待 15-60us接DS1820 在 t2 时刻发出存在脉冲(低电平持续 60-240 us)如图中虚线所示以下子程序在 MCS51 仿真机上通过其晶振为 12M.    初始化子程序

C语言程序：

#include

#include

sbit DQ=P2^0;

unsigned int p[6];

unsigned char code buff[12]={0X3f,0X06,0X5b,0X4f,0X66,

                                  0X6d,0X7d,0X07,0X7f,0X6f,0x40,0x00

                              };

void delay(unsigned char delay_time)

{ 

 while(delay_time)

 delay_time--;

}

void init()

{

 DQ=0;

 delay(50);

 DQ=1;

 delay(4);

 while(DQ==1); 

 delay(52);

 DQ=1;

 _nop_();

}

/*void wait()

{   

    unsigned char i;

    while(DQ);

    while(~DQ);        

    i = 4;

while (i>0)    

    i--;       

} */

void write_byte(unsigned int date)     

{

 unsigned char n;

for(n=0;n<8;n++)

 {

 DQ=0;

 _nop_();

 if(date&0x01==1)

 DQ=1;

 delay(20);

date=date>>1;

 DQ=1;

 _nop_();

 }

 delay(5);

}

unsigned int read_byte()

{

unsigned int m,rt=0;

 bit b;

for(m=0;m<8;m++)

  {

  DQ=0;

  _nop_();

  DQ=1;

  b=DQ;

  delay(12);

rt>>=1;

  if(b)

  rt=rt|0x80;

  DQ=1;

  _nop_(); 

  }

 delay(10);

 return(rt);

}

void ds18b20()

{

 unsigned int msb=0,lsb=0;

 unsigned char t1=0;

 unsigned int t2=0;

 unsigned int t3=0;

 unsigned int flag;

 init();

 write_byte(0xcc);

 _nop_();

 write_byte(0x44);

 delay(5); 

 init();

 write_byte(0xcc);

 write_byte(0xbe);

 lsb=read_byte();

 msb=read_byte();

if((msb&0xf0)>=1)

 flag=1;

 else 

 flag=0;

 if(flag)

  {

     msb=~msb;

     lsb=~lsb+1;

   }

P3=msb;

t3=(msb<<4)|(lsb>>4);t1=t3*0.625;

//t2=(lsb&0x0f)*0.0625*10000;

if(flag)

     {p[0]=10;}

  else {p[0]=11;}

p[1]=t1/100;

p[2]=(t1/10)%10;

p[3]=t1%10;

}

void display()

{

unsigned int j,temp=0xdf;

for(j=0;j<6;j++)

   {

    P1=temp;

     if(j==3)

     {

     P0=buff[p[j]]|0x80;

     }

    else

      { 

      P0=buff[p[j]];

      }

temp=(temp>>1)|0x80;

    delay(5000);

   }

}

void main()

{

  while(1)

  {

  ds18b20();

   display();

   }

}