51单片机——DS18B20
2016-03-18 08:55
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单片机——DS18B20
宗旨:技术的学习是有限的,分享的精神是无限的。
DS18B20——温度传感器,单片机可以通过 1-Wire 和 DS18B20 进行通 信,最终将温度读出。1-Wire 总线的硬件接口很简单,只需要把 18B20 的数据引脚和单片 机的一个 IO 口接上就可以通信。最高12为的温度存储值,补码形式存储。
2字节,LSB低字节,MSB高字节,-55~125
1、初始化
检测存在脉冲:总线上存在DS18B20,总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲。单片机要拉低这个引脚,持续大概 480us到960us之间 的时间即可,我们的程序中持续了 500us。然后,单片机释放总线,就是给高电平,DS18B20 等待大概 15 到 60us 后,会主动拉低这个引脚大概是 60 到 240us,而后 DS18B20 会主动释放总线,这样 IO 口会被上拉电阻自动拉高。
2、ROM操作指令
Skip ROM(跳过ROM):0xCC。当总线上只有一个器件的时候,可以跳过 ROM,不进行ROM 检测。
3、RAM存储器操作指令
Read Scratchpad(读暂存寄存器):0xBE—— DS18B20 的温度数据是 2 个字节,我们读取数据的时候,先 读取到的是低字节的低位,读完了第一个字节后,再读高字节的低位,一直到两个字节全部 读取完毕。
Convert Temperature(启动温度转换):0x44—— 12位最大的转换时间是 750ms
4、DS18B20的位写时序
当要给 DS18B20 写入‘0’的时候,单片机直接将引脚拉低,持续时间大于 60us 小于120us 就可以了。图上显示的意思是,单片机先拉低 15us 之后,DS18B20 会在从 15us 到60us 之间的时间来读取这一位,DS18B20 最早会 15us 的时刻读取,典型值是 30us 的时刻读取,最多不会超过 60us,DS18B20 必然读取完毕,所以持续时间超过 60us 即可。
当要给DS18B20 写入‘1’的时候,单片机先将这个引脚拉低,拉低时间大于 1us,然后马上释放总线,即拉高引脚,并且持续时间也要大于 60us。和写‘0’类似的是,DS18B20 会在 15 到 60us 之间来读取这个‘1’。
5、DS18B20的位读时序
单片机首先要拉低这个引脚,并且至少保持1us 的时间,然后释放引脚,释放完毕后要尽快读取。从拉低这个引脚到读取引脚状态,不能超过 15us。大家从图 16-17 可以看出来,主机采样时间,也就是 MASTER SAMPLES,是 在15us 之内必须完成的。
宗旨:技术的学习是有限的,分享的精神是无限的。
DS18B20——温度传感器,单片机可以通过 1-Wire 和 DS18B20 进行通 信,最终将温度读出。1-Wire 总线的硬件接口很简单,只需要把 18B20 的数据引脚和单片 机的一个 IO 口接上就可以通信。最高12为的温度存储值,补码形式存储。
2字节,LSB低字节,MSB高字节,-55~125
1、初始化
检测存在脉冲:总线上存在DS18B20,总线会根据时序要求返回一个低电平脉冲。单片机要拉低这个引脚,持续大概 480us到960us之间 的时间即可,我们的程序中持续了 500us。然后,单片机释放总线,就是给高电平,DS18B20 等待大概 15 到 60us 后,会主动拉低这个引脚大概是 60 到 240us,而后 DS18B20 会主动释放总线,这样 IO 口会被上拉电阻自动拉高。
2、ROM操作指令
Skip ROM(跳过ROM):0xCC。当总线上只有一个器件的时候,可以跳过 ROM,不进行ROM 检测。
3、RAM存储器操作指令
Read Scratchpad(读暂存寄存器):0xBE—— DS18B20 的温度数据是 2 个字节,我们读取数据的时候,先 读取到的是低字节的低位,读完了第一个字节后,再读高字节的低位,一直到两个字节全部 读取完毕。
Convert Temperature(启动温度转换):0x44—— 12位最大的转换时间是 750ms
4、DS18B20的位写时序
当要给 DS18B20 写入‘0’的时候,单片机直接将引脚拉低,持续时间大于 60us 小于120us 就可以了。图上显示的意思是,单片机先拉低 15us 之后,DS18B20 会在从 15us 到60us 之间的时间来读取这一位,DS18B20 最早会 15us 的时刻读取,典型值是 30us 的时刻读取,最多不会超过 60us,DS18B20 必然读取完毕,所以持续时间超过 60us 即可。
当要给DS18B20 写入‘1’的时候,单片机先将这个引脚拉低,拉低时间大于 1us,然后马上释放总线,即拉高引脚,并且持续时间也要大于 60us。和写‘0’类似的是,DS18B20 会在 15 到 60us 之间来读取这个‘1’。
5、DS18B20的位读时序
单片机首先要拉低这个引脚,并且至少保持1us 的时间,然后释放引脚,释放完毕后要尽快读取。从拉低这个引脚到读取引脚状态,不能超过 15us。大家从图 16-17 可以看出来,主机采样时间,也就是 MASTER SAMPLES,是 在15us 之内必须完成的。
#include<reg52.h> #include<intrins.h> typedef unsigned char uchar; sbit IO_18B20 = P3 ^ 2; //DS18B20通信引脚 /* 软件延时函数,延时时间(t*10)us */ void DelayX10us(uchar t) { do { _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); } while (--t); } /* 复位总线,获取存在脉冲,以启动一次读写操作*/ bit Get18B20Ack() { bit ack; EA = 0; //禁止总中断 IO_18B20 = 0; //产生500us复位脉冲 DelayX10us(50); IO_18B20 = 1; DelayX10us(6); //延时60us ack = IO_18B20; //读取存在脉冲 while(!IO_18B20); //等待存在脉冲结束 EA = 1; //重新使能总中断 return ack; } /* 向DS18B20写入一个字节,dat-待写入字节 */ void Write18B20(uchar dat) { uchar mask; EA = 0; //禁止总中断 for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次移出8个bit { IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲 _nop_(); _nop_(); if ((mask & dat) == 0) //输出该bit值 { IO_18B20 = 0; } else { IO_18B20 = 1; } DelayX10us(6); //延时60us IO_18B20 = 1; //拉高通信引脚 } EA = 1; //重新使能总中断 } /* 从DS18B20读取一个字节,返回值-读到的字节 */ uchar Read18B20() { uchar dat; uchar mask; EA = 0; //禁止总中断 for (mask = 0x01; mask != 0; mask <<= 1) //低位在先,依次采集8个bit { IO_18B20 = 0; //产生2us低电平脉冲 _nop_(); _nop_(); IO_18B20 = 1; //结束低电平脉冲,等待18B20输出数据 _nop_(); //延时2us _nop_(); if (!IO_18B20) //读取通信引脚上的值 { dat &= ~mask; } else { dat |= mask; } DelayX10us(6); //再延时60us } EA = 1; //重新使能总中断 return dat; } /* 启动一次18B20温度转换,返回值-表示是否启动成功 */ bit Start18B20() { bit ack; ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位,并获取18B20应答 if (ack == 0) //如18B20正确应答,则启动一次转换 { Write18B20(0xCC); //跳过ROM操作 Write18B20(0x44); //启动一次温度转换 } return ~ack; //ack==0表示操作成功,所以返回值对其取反 } /* 读取DS18B20转换的温度值,返回值-表示是否读取成功 */ bit Get18B20Temp(int *temp) { bit ack; uchar LSB, MSB; //16bit温度值的低字节和高字节 ack = Get18B20Ack(); //执行总线复位,并获取18B20应答 if (ack == 0) //如18B20正确应答,则读取温度值 { Write18B20(0xCC); //跳过ROM操作 Write18B20(0xBE); //发送读命令 LSB = Read18B20(); //读温度值的低字节 MSB = Read18B20(); //读温度值的高字节 *temp = ((int)MSB << 8) + LSB; //合成为16bit整型数 } return ~ack; //ack==0表示操作应答,所以返回值为其取反值 }
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