温度传感器 DS18B20

落日映苍穹つ 2022-06-12 01:13 236阅读 0赞

**1. 实物图**

![实物图][SouthEast]

**2. 64位(激)光刻只读存储器**  
开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码

光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的

![ROM][]  
**3. 温度寄存器**  
高字节的前5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为‘0’，只要将测到的数值乘以0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为‘1’，测到的数值需要先减1再取反再乘以0.0625即可得到实际温度

![温度寄存器][SouthEast 1]

**4. 温度与数据关系**  
![温度与数据关系][SouthEast 2]

12-bit精度，0x550 \* 0.0625 = 85

**5. 精度寄存器**  
![寄存器][SouthEast 3]

![精度][SouthEast 4]

**6. ROM指令表**  
![ROM指令表][ROM 1]

**7. RAM指令表**  
![RAM指令表][RAM]

**8. 时序图**  
`初始化:`  
![初始化][SouthEast 5]

> 1.数据线拉到低电平“0”  
> 2.延时480微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）  
> 3.数据线拉到高电平“1”  
> 4.延时等待80微秒。如果初始化成功则在15到60微秒时间内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。根据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环  
> 5.若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第3步的时间算起）最少要480微秒

`读:`  
![读][SouthEast 6]

> 1.将数据线拉低“0”  
> 2.延时1微秒  
> 3.将数据线拉高“1”，释放总线准备读数据  
> 4.延时15微秒  
> 5.读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理  
> 6.延时45微秒  
> 7.重复1～6步骤，直到读完一个字节

`写:`  
![写][SouthEast 7]

> 1.数据线先置低电平“0”  
> 2.延时1微秒  
> 3.按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)  
> 4.延时60微秒  
> 5.将数据线拉到高电平  
> 6.延时1微秒  
> 7.重复1～6步骤，直到发送完整的字节

**9. 举例**

sbit DSPORT = P3 ^ 7;
    
    u8 ds18b20Init()
    {
        u8 i = 0;
        DSPORT = 0;
        i = 70;
        while(i--); //642us
        DSPORT = 1;
        i = 0;  
    
        while(DSPORT)
        {
             delay1ms(1);
             i++;
             if(i > 5)
             {
                return 0;
             }
        }
    
        return 1;
    }
    
    void ds18b20Write(u8 d)
    {
        u8 i = 0, j = 0;
    
        for(j = 0; j < 8; j++)
        {
            DSPORT = 0;
            i++; //延时
            DSPORT = d & 0x01;
            i = 6;
            while(i--); //延时68us
            DSPORT = 1;
            d >>= 1;    
        }       
    
        return;
    }       
    
    u8 ds18b20Read()
    {
        u8 i = 0, j = 0;
        u8 d = 0, t = 0;
    
        for(j = 8; j > 0; j--)
        {
             DSPORT = 0;
             i++; //延时
             DSPORT = 1;
             i++;
             i++;
             t = DSPORT;
             d = (d >> 1) | (t << 7);
             i = 4;
             while(i--);
        }
    
        return d;   
    }        
    
    void ds18b20ChangeTemp()
    {
        ds18b20Init();
        delay1ms(1);
        ds18b20Write(0xcc); //忽略ROM 
        ds18b20Write(0x44); //温度转换
    
        return;
    }
    
    void ds18b20ReadTemp()
    {
        ds18b20Init();
        delay1ms(1);
        ds18b20Write(0xcc); 
        ds18b20Write(0xbe); //读取RAM
    
        return;
    }
    
    int readTemp()
    {
        int temp = 0;
        u8 tmph = 0, tmpl = 0;
    
        ds18b20ChangeTemp();
        ds18b20ReadTemp();
    
        tmpl = ds18b20Read(); //低字节 
        tmph = ds18b20Read(); //高字节 
    
        temp = tmph;
        temp <<= 8;
        temp |= tmpl; 
    
        return temp;           
    }

[SouthEast]: /images/20220612/272924c974fd4ae3a7f5f2505d14f99e.png
[ROM]: /images/20220612/c349edce0c7d4dd29cb5a556c582035d.png
[SouthEast 1]: /images/20220612/76a8d82ff30a4feb99666f29a434ba46.png
[SouthEast 2]: /images/20220612/ef0d92894c364f8dbf3127112e194f6f.png
[SouthEast 3]: /images/20220612/b128b6bcc7794b3c939fedc583026224.png
[SouthEast 4]: /images/20220612/9d1109866e1948088f3e98e9aa40f19e.png
[ROM 1]: /images/20220612/94bf3df63ba244d3bba64183ff0dfc08.png
[RAM]: /images/20220612/825ea2854c424bc6b933468036c47e95.png
[SouthEast 5]: /images/20220612/8268ffa749fc48b18916595ac4a3cd8f.png
[SouthEast 6]: /images/20220612/6fa005e38b9d4826b5ff0316e9a7a03d.png
[SouthEast 7]: /images/20220612/8aeb614dfb154bb196b40c86c6ea3a79.png