「雕爷学编程」Arduino动手做（39）——DS18B20温度传感器3
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37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验三十九：DS18B20单总线数字温度传感器模块
18B20数字温度传感器模块实验所需硬件清单
Arduino Uno开发板 X1
0.96寸OLED显示屏X1
杜邦线 若干（备了9条）
高电平触发有源蜂鸣器模块X1
IIC/I2C 1602 LCD液晶屏模块X1
18B20数字温度传感器模块X2
LED发光二极管（绿、蓝色）X2
高电平触发单路5V继电器模块X1
Proto Shield 原型扩展板（带mini面包板）X1
程序六：高温声光报警器
（1）实验开源图形编程（Mind+、编玩边学）
实验串口返回情况
Arduino实验场景图
程序七：检测不同18B20芯片的唯一编码
（1）Arduino参考开源代码
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序七：检测不同18B20芯片的唯一编码
*/
#include <OneWire.h>
// 18S20温度芯片I/O
OneWire ds(7); // 在引脚 D7 上
void setup(void) {
// 初始化输入/输出
// 以 9600 的波特率启动串口
Serial.begin(9600);
}
void loop(void) {
//用于将原始数据转换为C
int HighByte, LowByte, TReading, SignBit, Tc_100, Whole, Fract;
byte i;
byte present = 0;
byte data[12];
byte addr[8];
//查找oneWire Bus上连接的所有设备
if ( !ds.search(addr)) {
Serial.print("没有更多地址。\n");
ds.reset_search();
return;
}
Serial.print("R=");
for ( i = 0; i < 8; i++) {
Serial.print(addr[i], HEX);
Serial.print(" ");
}
if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
Serial.print("CRC 无效！\n");
return;
}
if ( addr[0] == 0x10) {
Serial.print("设备为 18S20 系列设备。\n");
}
else if ( addr[0] == 0x28) {
Serial.print("设备为 18S20 系列设备。\n");
}
else {
Serial.print("设备系列无法识别：0x");
Serial.println(addr[0], HEX);
return;
}
ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0x44, 1); // 开始转换，最后备份电源开启
delay(1000); // 也许 750 毫秒就足够了，也许不行
// 我们可能会在这里执行 ds.depower()，但重置会处理它。
present = ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0xBE); // 读取便签本
Serial.print("P=");
Serial.print(present, HEX);
Serial.print(" ");
for ( i = 0; i < 9; i++) { // 我们需要 9 个字节
data[i] = ds.read();
Serial.print(data[i], HEX);
Serial.print(" ");
}
Serial.print(" CRC=");
Serial.print( OneWire::crc8( data, 8), HEX);
Serial.println();
//原始数据到C的转换
LowByte = data[0];
HighByte = data[1];
TReading = (HighByte << 8) + LowByte;
SignBit = TReading & 0x8000; // 测试大多数 sig 位
if (SignBit) // 负数
{
TReading = (TReading ^ 0xffff) + 1; // 2 的补偿
}
//乘以 (100 * 0.0625) 或 6.25
Tc_100 = (6 * TReading) + TReading / 4;
Whole = Tc_100 / 100; // 将整数部分和小数部分分开
Fract = Tc_100 % 100;
Serial.print("温度:");
if (SignBit) // 如果是负数
{
Serial.print("-");
}
Serial.print(Whole);
Serial.print(".");
if (Fract < 10)
{
Serial.print("0");
}
Serial.print(Fract);
Serial.print("\n");
//结束转换为C
}
（2）实验串口返回情况（18B20设备之一）
实验串口返回情况（18B20设备之二）
程序八：串口打印实时摄氏温度与华氏温度值
（1）Arduino参考开源代码
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序八：串口打印实时摄氏温度与华氏温度值
*/
// 首先我们包含二个库
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
// 数据线插入 Arduino 上的引脚D7
#define ONE_WIRE_BUS 7
// 设置 oneWire 实例以与任何 OneWire 设备进行通信
//（不仅仅是Maxim/Dallas温度IC）
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// 将我们的 oneWire 引用传递给达拉斯温度。
DallasTemperature sensors(&oneWire);
void setup(void) {
// 启动串口
Serial.begin(9600);
Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
// 启动库
sensors.begin();
}
void loop(void) {
// 调用sensors.requestTemperatures() 来发布全球温度
// 请求总线上的所有设备
Serial.print(" Requesting temperatures...");
sensors.requestTemperatures(); //发送命令以获取温度读数
delay(1000); // 等待 1 秒让温度抓取稳定
Serial.println("done");
Serial.print("Temperature is: ");
// 为什么是“byIndex”？
// 同一总线上可以有多个 18B20。
// 0指的是线上的第一个IC
Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0));
Serial.print("° C (");
Serial.print(sensors.getTempFByIndex(0));
Serial.print("° F) -");
// 读数之间暂停 1 秒
delay(1000);
}
实验串口返回情况
程序九：1602LCD屏实时显示摄氏温度与华氏温度值
（1）实验接线示意图（这例18B20接D6）
（2）Arduino参考开源代码
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序九：1602LCD屏实时显示摄氏温度与华氏温度值
*/
#include <OneWire.h>//导入相关库
#include <DallasTemperature.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
const int SENSOR_PIN = 6; // Arduino 引脚连接到 18B20 传感器的 DQ 引脚
OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // 设置一个 oneWire 实例
DallasTemperature sensors(&oneWire); // 将 oneWire 传递给 DallasTemperature 库
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // I2C地址0x27，16列2行
float tempCelsius; // 摄氏温度
float tempFahrenheit; // 华氏温度
void setup(){
sensors.begin(); //初始化传感器
lcd.init(); //初始化液晶屏
lcd.backlight(); // 打开背光
}
void loop(){
sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度
tempCelsius = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取摄氏温度
tempFahrenheit = tempCelsius * 9 / 5 + 32; // 将摄氏度转换为华氏度
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0); // 从第一行开始打印
lcd.print(tempCelsius); // 打印摄氏温度
lcd.print((char)223); //打印°字符
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1); // 从第二行开始打印
lcd.print(tempFahrenheit); // 打印华氏温度
lcd.print((char)223); //打印°字符
lcd.print("F");
delay(500);
}
Arduino实验场景图
程序十：从多个 DS18B20 传感器获取温度
（1）实验接线示意图
（2）Arduino参考开源代码
/*
【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
程序十：从多个 DS18B20 传感器获取温度
*/
#include <OneWire.h>//导入驱动库
#include <DallasTemperature.h>
// 数据线插入 Arduino 上的端口D4
#define ONE_WIRE_BUS 4
// 设置一个 oneWire 实例以与任何 OneWire 设备
//进行通信（不仅仅是 Maxim/Dallas 温度 IC）
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// 将我们的 oneWire 引用传递给达拉斯温度。
DallasTemperature sensors(&oneWire);
int numberOfDevices; //找到的温度设备数量
// 我们将使用这个变量来存储找到的设备地址
DeviceAddress tempDeviceAddress;
void setup(void) {
// 启动串口
Serial.begin(9600);
// 启动库
sensors.begin();
/// 获取网络上的设备数量
numberOfDevices = sensors.getDeviceCount();
// 定位总线上的设备
Serial.print("Locating devices...");
Serial.print("Found ");
Serial.print(numberOfDevices, DEC);
Serial.println(" devices.");
// 循环遍历每个设备，打印出地址
for (int i = 0; i < numberOfDevices; i++) {
//在线路中搜索地址
if (sensors.getAddress(tempDeviceAddress, i)) {
Serial.print("Found device ");
Serial.print(i, DEC);
Serial.print(" with address: ");
printAddress(tempDeviceAddress);
Serial.println();
} else {
Serial.print("Found ghost device at ");
Serial.print(i, DEC);
Serial.print(" but could not detect address. Check power and cabling");
}
}
}
void loop(void) {
sensors.requestTemperatures(); // 发送命令获取温度
//循环遍历每个设备，打印出温度数据
for (int i = 0; i < numberOfDevices; i++) {
//在线路中搜索地址
if (sensors.getAddress(tempDeviceAddress, i)) {
// 输出设备ID
Serial.print("Temperature for device: ");
Serial.println(i, DEC);
// 打印数据
float tempC = sensors.getTempC(tempDeviceAddress);
Serial.print("Temp C: ");
Serial.print(tempC);
Serial.print(" Temp F: ");
// 将 摄氏温度转换为华氏温度
Serial.println(DallasTemperature::toFahrenheit(tempC));
}
}
delay(5000);
}
// 打印设备地址的函数
void printAddress(DeviceAddress deviceAddress) {
for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) {
if (deviceAddress[i] < 16) Serial.print("0");
Serial.print(deviceAddress[i], HEX);
}
}
实验串口返回情况（发现3个设备，显示不同温度）
Arduino实验场景图
