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溫度傳感器是各種傳感器中最常用的一種，早期使用的是模擬溫度傳感器，如熱敏電阻，隨著環境溫度的變化，它的阻值也發生線性變化，用處理器采集電阻兩端的電壓，然后根據某個公式就可以計算出當前環境溫度。美國DALLAS半導體公司推出的數字化溫度傳感器DS18B20采用單總線協議，即與單片機接口僅需占用一個I/O端口，無需任何外部元件，直接將環境溫度轉化成數字信號，以數字碼方式串行輸出，從而大大簡化了傳感器與處理器的接口。 DS18B20的三種封裝: DS18B20的內部結構: 它采用單條信號線，既可傳輸時鐘，又可傳輸數據，而且數據傳輸是雙向的。如果要控制多個DS18B20進行溫度采集，只要將所有的DS18B20的I/O口全部連接到一起就可以了。在具體操作時，通過讀取每個DS18B20內部芯片的序列號來識別。64位光刻ROM中的序列號是出場前被光刻好的，他可以看做該DS18B20的地址序列碼。 DS18B20的復位時序: DS18B20復位，確定其存在: #include ＜reg52.h＞ #define uint unsigned int uint i; sbit DQ = P3^3; sbit bell = P3^4; void reset(){ DQ = 1; //開始的時候是高脈沖 DQ=0; //然后是低脈沖 i=103; while(i＞0)i--; //低脈沖需要延遲一會兒 DQ=1; //數據線拉高,系統將總線放開，并進入接受狀態 i=4; while(i＞0)i--; //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內產生一個由 if(DQ == 0){ //DS18B20在檢測到總線的上升沿后，等待15"60ms,接著 while(DQ == 0); //在T2時刻發出存在脈沖（低電平） bell = 0; } else bell = 1; } void main(){ reset(); while(1); } DS18B20的寫0和寫1時序: DS18B20的讀數據時序: 讀出光刻ROM中的ID號，在LCD上顯示: #include ＜reg52.h＞ #include＜intrins.h＞ sbit DQ = P3^3; sbit RS = P1^0; sbit RW = P1^1; sbit E = P1^2; sbit bell = P3^4; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define nop() _nop_() uint i; uchar value; uchar DS[8]; uchar Time_Data[]={'0','1','2','3','4','5','6','7', '8','9','A','B','C','D','E','F'}; void delay(uchar t){ while(--t); } void lcd_com(uchar s){ RS = 0; //低電平，寫指令 P2 = s; //傳數據 delay(14); //看時序圖，數據需要穩定一段時間 E = 1; //給一個高脈沖，發送命令 delay(14); //如圖，高脈沖延時一段時間，確保命令發送 E = 0; //發送結束E置為低電平 } void lcd_data(uchar s){ RS = 1; P2 = s; delay(14); E = 1; delay(14); E = 0; } void init_lcd(){ RS = 1; //先發指令，在初始時刻RS是高,E和RW是低 E = 0; RW = 0; lcd_com(0x38); //設置為16*2顯示，5*7點陣，8位數據接口 lcd_com(0x0f); //開顯示，顯示光標，光標閃爍 lcd_com(0x06); //讀寫一個字符后地址指針加一 lcd_com(0x01); } void Display_lcd(uchar y, uchar x, uchar value){ if(y) lcd_com(0x80+0x40+x); //如果y為1，寫在第二行 else lcd_com(0x80+x); lcd_data(value); //寫到LCD602上 } void DS18B20_reset(){ DQ = 1; //開始的時候是高脈沖 DQ=0; //然后是低脈沖 i=103; while(i＞0)i--; //低脈沖需要延遲一會兒 DQ=1; //數據線拉高 i=4; while(i＞0)i--; //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內產生一個由 if(DQ == 0){ //DS18B20返回的低電平 while(DQ == 0); // bell = 0; } else bell = 1; } uchar DS18B20_read(void) { uchar i = 0; uchar Value = 0; for(i = 0; i ＜ 8; i ++) { DQ = 1; DQ = 0; delay(1); DQ = 1; //在T1時刻將總線拉高，產生讀時間隙 delay(1); //讀時隙在T1和T2之間有效 if(DQ) { Value |= 0x01 ＜＜ i; } delay(17); //必須在T3時刻之間主機完成讀操作 DQ = 1; nop(); } return Value; } void DS18B20_write(uchar Value){ for(i = 0; i ＜ 8; i++){ DQ = 1; DQ = 0; //當t0從高拉低產生寫時隙， delay(5); DQ = Value & 0x01; //必須在t0開始的15us內將數據送到總線上 delay(20); //DS18B20在t0后的15us"60us內對總線采樣 DQ = 1; //如果采到低電平則寫入0，高電平寫入1 Value ＞＞= 1; delay(2); } } void DS18B20_ID_read(){ DS18B20_reset(); DS18B20_write(0x33); for(i = 0; i ＜ 8; i++) DS[ i] = DS18B20_read(); } void main(){ init_lcd(); while(1){ DS18B20_ID_read(); Display_lcd(0,0,'＞'); Display_lcd(0,1,':'); Display_lcd(0,2,Time_Data[DS[0]/16]); Display_lcd(0,3,Time_Data[DS[0]%16]); Display_lcd(0,4,'＞'); Display_lcd(0,5,':'); Display_lcd(0,6,Time_Data[DS[1]/16]); Display_lcd(0,7,Time_Data[DS[1]%16]); Display_lcd(0,8,'＞'); Display_lcd(0,9,':'); Display_lcd(0,10,Time_Data[DS[2]/16]); Display_lcd(0,11,Time_Data[DS[2]%16]); Display_lcd(0,12,'＞'); Display_lcd(0,13,':'); Display_lcd(0,14,Time_Data[DS[3]/16]); Display_lcd(0,15,Time_Data[DS[3]%16]); Display_lcd(1,0,'＞'); Display_lcd(1,1,':'); Display_lcd(1,2,Time_Data[DS[4]/16]); Display_lcd(1,3,Time_Data[DS[4]%16]); Display_lcd(1,4,'＞'); Display_lcd(1,5,':'); Display_lcd(1,6,Time_Data[DS[5]/16]); Display_lcd(1,7,Time_Data[DS[5]%16]); Display_lcd(1,8,'＞'); Display_lcd(1,9,':'); Display_lcd(1,10,Time_Data[DS[6]/16]); Display_lcd(1,11,Time_Data[DS[6]%16]); Display_lcd(1,12,'＞'); Display_lcd(1,13,':'); Display_lcd(1,14,Time_Data[DS[7]/16]); Display_lcd(1,15,Time_Data[DS[7]%16]); } } 單只DS18B20工作流程: 2只DS18B20并聯工作流程: DS18B20溫度存儲格式: DS18B20暫存器的分布: DS18B20內部ROM指令: DS18B20內部RAM指令: 讀出當前溫度，在LCD上顯示，溫度超過一定時，報警。 #include ＜reg52.h＞ #include＜intrins.h＞ sbit DQ = P3^3; sbit RS = P1^0; sbit RW = P1^1; sbit E = P1^2; sbit bell = P3^4; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define nop() _nop_() uint i; uchar value; uchar DS[8]; uchar Time_Data[]={'0','1','2','3','4','5','6','7', '8','9','A','B','C','D','E','F'}; void delay(uchar t){ while(--t); } void Lcd_Com(uchar s){ RS = 0; //低電平，寫指令 P2 = s; //傳數據 delay(14); //看時序圖，數據需要穩定一段時間 E = 1; //給一個高脈沖，發送命令 delay(14); //如圖，高脈沖延時一段時間，確保命令發送 E = 0; //發送結束E置為低電平 } void Lcd_Data(uchar s){ RS = 1; P2 = s; delay(14); E = 1; delay(14); E = 0; } void Init_Lcd(){ RS = 1; //先發指令，在初始時刻RS是高,E和RW是低 E = 0; RW = 0; Lcd_Com(0x38); //設置為16*2顯示，5*7點陣，8位數據接口 Lcd_Com(0x0f); //開顯示，顯示光標，光標閃爍 Lcd_Com(0x06); //讀寫一個字符后地址指針加一 Lcd_Com(0x01); } void Display_Lcd(uchar y, uchar x, uchar value){ if(y) Lcd_Com(0x80+0x40+x); //如果y為1，寫在第二行 else Lcd_Com(0x80+x); Lcd_Data(value); //寫到LCD602上 } void DS18B20_Reset(){ DQ = 1; //開始的時候是高脈沖 DQ=0; //然后是低脈沖 i=103; while(i＞0)i--; //低脈沖需要延遲一會兒 DQ=1; //數據線拉高 i=4; while(i＞0)i--; //延時等待，若初始化成功則在15"60ms內產生一個由 if(DQ == 0){ //DS18B20返回的低電平 while(DQ == 0); // bell = 0; } else bell = 1; } uchar DS18B20_Read(void) { uchar i = 0; uchar Value = 0; for(i = 0; i ＜ 8; i ++) { DQ = 1; DQ = 0; delay(1); DQ = 1; delay(1); if(DQ) { Value |= 0x01 ＜＜ i; } delay(17); DQ = 1; nop(); } return Value; } void DS18B20_Write(uchar Value){ for(i = 0; i ＜ 8; i++){ DQ = 1; DQ = 0; delay(5); DQ = Value & 0x01; delay(20); DQ = 1; Value ＞＞= 1; delay(2); } } uchar DS18B20_Temp_Read(){ uchar temp_h,temp_l,temp; DS18B20_Reset(); //復位 DS18B20_Write(0x0cc); //跳過ROM，只有一個所以跳過 DS18B20_Write(0x44); //開始溫度轉換 DS18B20_Reset(); //復位 DS18B20_Write(0x0cc); //跳過ROM DS18B20_Write(0x0be); //讀暫存器 temp_l = DS18B20_Read(); //讀出溫度低8位 temp_h = DS18B20_Read(); //讀出溫度高8位 temp_l ＞＞= 4; //去掉4位小數位 temp_h ＜＜= 4; //去掉4位符號位 temp = temp_h | temp_l; temp = temp & 0x7f; //最高位是符號位 return temp; } void main(){ uchar temp; Init_Lcd(); while(1){ temp = DS18B20_Temp_Read(); if(temp ＞ 25) //如果溫度大于25報警 bell = 0; else bell = 1; Display_Lcd(0,0,'T'); Display_Lcd(0,1,'E'); Display_Lcd(0,2,'M'); Display_Lcd(0,3,'P'); Display_Lcd(0,4,':'); Display_Lcd(0,5,Time_Data[temp/100]); Display_Lcd(0,6,Time_Data[temp%100/10]); Display_Lcd(0,7,Time_Data[temp%10]); } } 李萬鵬 |
