DS18B20数字温度计电路应用

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

1

GND

地信号

2

DQ

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。

3

VDD

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;i<8;i++)
    {
      if((command & 0x01)==0)
        {
          DQ=0;
          for(j=35;j>0;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;i<8;i++)
    {
      temp=_cror_(temp,1);
      DQ=0;
      _nop_();
      _nop_();
      DQ=1;
      for(j=10;j>0;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;

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