蓝桥杯之单片机学习（十五）——DS18B20的基本应用

文章目录

• 一、DS18B20的温度转换与读取流程
• 二、DS18B20的数据处理
• 三、代码展示
• • main.c
  • onewire.c
  • onewire.h

一、DS18B20的温度转换与读取流程

1. DS18B20复位
2. 写入字节0XCC，跳过ROM指令
3. 写入字节0X44，开始温度转换
4. 延时700-900ms
5. DS18B20复位
6. 写入字节0XCC，跳过ROM指令
7. 写入字节0XBE，读取高速暂存器
8. 读取暂存器的第0字节，即温度数据的LSB
9. 读取暂存器的第1字节，即温度数据的MSB
10. DS18B20复位，表示读取数据结束
11. 将LSB和MSB整合成为一个16位数据
12. 判断读取结果的符号进行正负温度的数据读取

二、DS18B20的数据处理

• DS18B20以16位带符号位扩展的二进制补码形式读出
• 低4位为小数部分，中间7位为整数部分，高5位为符号位
  
• DS18B20的分辨率为0.0625。读出数据为正温度时，将LSB和MSB整合成的16位整数，直接乘以0.0625即可。读出数据为负温度时，则需要将LSB和MSB整合成的16位整数，取反加1后，再乘以0.0625
• 注意：在上电复位的时候，温度寄存器中的值为0X0550，即**+85**摄氏度

三、代码展示

main.c

#include "reg52.h"
#include "onewire.h"

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

uint temp = 0;

uchar SMG_duanma[18] = 
	{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
	 0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,
	 0xbf,0x7f};//分别是0-9（对应下标），A-F，“-”，“.”

uchar SMGDot_AC[10] = 
	 {0X40,0X79,0X24,0X30,0X19,0X12,0X02,0X78,0X00,0X10};
	 
//配置HC138
void SelectHC138(uchar channel)
{
	switch(channel)
	{
		case 4:    //LED
			P2 = (P2 & 0X1F) | 0X80;
		break;
		case 5:    //蜂鸣器和继电器
			P2 = (P2 & 0X1F) | 0Xa0;
		break;
		case 6:    //位码
			P2 = (P2 & 0X1F) | 0Xc0;
		break;
		case 7:    //段码
			P2 = (P2 & 0X1F) | 0Xe0;
		break;
		case 0:    //锁住所有寄存器
			P2 = (P2 & 0X1F) | 0X00;
		break;
	}
}
	 
void Delay_SMG(uint t)
{
	while(t--);
}


//在pos位码上，显示value段码
void DisplaySMG_Bit(uchar pos, uchar value)
{
	SelectHC138(6);
	P0 = 0X01 << pos;
	SelectHC138(7);
	P0 = value;
}

void Initsys()
{
	SelectHC138(5);
	P0 = 0X00;//关闭蜂鸣器和继电器
	SelectHC138(4);
	P0 = 0XFF;//关闭LED
}

void Display_All(uchar dat)
{
	SelectHC138(6);
	P0 = 0XFF;
	SelectHC138(7);
	P0 = dat;
}

void DisplaySMG_Temp()
{
	DisplaySMG_Bit(7,SMG_duanma[temp % 10]);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(6,SMGDot_AC[(temp % 100) / 10]);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(5,SMG_duanma[temp / 100]);
	Delay_SMG(100);
	
	DisplaySMG_Bit(4,0XFF);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(3,0XFF);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(2,0XFF);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(1,0XFF);
	Delay_SMG(100);
	DisplaySMG_Bit(0,0XFF);
	Delay_SMG(100);
	Display_All(0XFF);
}

void Delay_temp(uint t)
{
	while(t--)
	{
		DisplaySMG_Temp();
	}
}

//**********************读取温度***************************/

void read_DS18B20_temp()
{
    uchar LSB,MSB;      //LSB低八位，MSB高八位
    //温度转换
    init_ds18b20();     //初始化DS18B20
    Write_DS18B20(0xcc);    //跳过ROM
    Write_DS18B20(0x44);    //开始温度转换
    Delay_OneWire(200);   //等待温度转换完成
    //读温度
    init_ds18b20();     //初始化DS18B20
    Write_DS18B20(0xcc);    //跳过ROM
    Write_DS18B20(0xbe);    //开始读温度
    //读温度
    
    LSB = Read_DS18B20();   //读取低八位数据
    MSB = Read_DS18B20();   //读取高八位数据
    
    temp = MSB;
    temp <<= 8;     //高八位右移8位
    temp = temp | LSB;  //将独立的高、低8位合并为16位
    
    if((temp & 0xf800) == 0x0000)    //判断temp的高五位来判断温度的正负，高5位全为0表示为正，全为1表示负
    {
        temp >>= 4;
        temp = temp * 10;   //temp先右移四位在乘上10相当于整数部分乘以0.625倍
        temp = temp + (LSB & 0x0f) * 0.625;  //整数部分 * 0.625 + 小数部分 *0.625
    }
}

void main()
{
	Initsys();
	while(1)
	{
		read_DS18B20_temp();
		DisplaySMG_Temp();
	}
}

onewire.c

/*
  程序说明: 单总线驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台(外部晶振12MHz) STC89C52RC单片机
  日    期: 2011-8-9
*/
#include "reg52.h"

sbit DQ = P1^4;  //单总线接口

//单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t)  //STC89C52RC
{
	while(t--);
}

//通过单总线向DS18B20写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(50);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(50);
}

//从DS18B20读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		if(DQ)
		{
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(50);
	}
	return dat;
}

//DS18B20设备初始化
bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(120);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(800);
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(100); 
    initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(50);
  
  	return initflag;
}

onewire.h

#ifndef __ONEWIRE_H
#define __ONEWIRE_H

unsigned char rd_temperature(void);  //; ;
Delay_OneWire(uint);
bit init_ds18b20(void);
unsigned char Read_DS18B20(void);
void Write_DS18B20(unsigned char dat);

#endif