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【精选】基于蓝桥杯的单片机模块练习
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基于蓝桥杯的单片机模块练习——DS18B20温度传感器
相关知识点
1.概况 note：上电默认值为R0 = 1，R1 = 1 (12位分辨率) 4.访问DS18B20的顺序 注意：每次访问DS18B20时都要遵循这个顺序，这一点非常重要，因为如果序列中的任何步骤丢失或顺序错误，DS18B20将不会响应。 step1.初始化 单线总线上的所有事务都以初始化序列开始。初始化序列由总线主机发送的复位脉冲和从机发送的存在脉冲组成。存在脉冲让总线主设备知道从设备(如DS18B20)在总线上，并准备运行。 step2.发送ROM指令 总线主控器检测到存在脉冲后，可以发出只读存储器命令。这些命令对每个从设备的唯一64位只读存储器代码进行操作，如果单线总线上有多个从设备，允许主设备选择一个特定的设备。这些命令还允许主机确定总线上有多少设备和什么类型的设备，或者是否有任何设备出现报警情况。ROM命令有5个，每个命令8位长。在发出DS18B20功能命令之前，主设备必须发出适当的只读存储器命令。 step3.跳过ROM【CCh】 主机可以使用该命令同时寻址总线上的所有设备，而无需发送任何只读存储器代码信息。例如，主机可以通过发出跳过只读存储器命令，然后发出转换T [44h]命令，使总线上的所有DS18B20s同时执行温度转换。 step4.开始温度转换【44h】 该命令启动单次温度转换。转换后，产生的热数据存储在暂存存储器的2字节温度寄存器中，DS18B20返回低功耗空闲状态。 step5.读取温度【BEh】 该命令允许主机读取温度数据。数据传输从字节0的最低有效位开始，相继通过暂存区，直到读取完所有字节数据。如果只需要部分数据，主机可以随时发出复位以终止读取。 注意，只有当总线上只有一个从设备时，读暂存[BEh]命令才能跟随跳过只读存储器命令。在这种情况下，通过允许主机从从机读取而不发送设备的64位只读存储器代码，可以节省时间。如果有一个以上的从机，跟随读暂存命令的跳过只读存储器命令将导致总线上的数据冲突，因为多个设备将试图同时传输数据。 5.单总线通讯相关时序图及如何用程序模拟 1.初始化 2.写入时序 6.比赛时需要改写onewire驱动 /* 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 "onewire.h" #include unsigned int t_data = 0x0000; //单总线延时函数 void Delay_OneWire(unsigned int t) //STC89C52RC { t *= 12;//需要把延时扩大为原来的12倍 while(t--); } //=============================================== //通过单总线向DS18B20写一个字节 void Write_DS18B20(unsigned char dat) { unsigned char i; //EA = 0; for(i=0;i unsigned char i; unsigned char dat;//储存读取到的数据 //EA = 0; for(i=0;i dat |= 0x80; } Delay_OneWire(5);//延时45us左右，在读取下一位 } // EA = 1; return dat; } //----------------------------------------------------- //DS18B20设备初始化 bit init_ds18b20(void) { bit initflag = 0;//作为返回数值 // EA = 0;防止中断打扰时序 // DQ = 1; // Delay_OneWire(12); DQ = 0; Delay_OneWire(80);//480~960 us DQ = 1;//释放总线 Delay_OneWire(10); //15~60 DS18B20会来拉低总线 initflag = DQ; //读取18B20的复位应答信号 Delay_OneWire(5);//等待60~240us总线释放 //EA = 1; return initflag;//应答信号为低电平，表示复位成功 } void rd_temperature() { //unsigned char i; unsigned char LSB = 0X00, MSB = 0X00; init_ds18b20(); Write_DS18B20(0xcc);//跳过ROM Write_DS18B20(0x44);//开始温度转换 // for(i = 125; i > 0; i--)//延时750ms // { // Display(); // } init_ds18b20(); Write_DS18B20(0xcc); Write_DS18B20(0xbe);//读取温度 LSB = Read_DS18B20(); MSB = Read_DS18B20(); init_ds18b20(); t_data = MSB; t_data |
特点： 1.单总线通讯 2.每个设备都有一个存储在板载只读存储器中的唯一64位串行代码，所以一条通讯总线可挂多个DS18B20 3.测量范围是-55℃至+125℃，从-10℃到+85℃有±0.5℃的精度 4.温度计分辨率可由用户从9到12位选择 5.最慢在750毫秒内将温度转换为12位数字值 2.测量温度的操作 温度传感器的分辨率可由用户配置为9、10、11或12位，分别对应于0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃的增量。上电时的默认分辨率为12位。 要启动温度测量和模数转换，主机必须发出转换[44h]命令。转换后，产生的热数据存储在暂存存储器的2字节温度寄存器中，DS18B20返回空闲状态。 温度数据在温度寄存器中存储为16位符号扩展二进制补码。如下图： 
符号位表示温度是正还是负:对于正数，S = 0；对于负数，S = 1。 如果DS18B20配置为12位分辨率，温度寄存器中的所有位都将包含有效数据。对于11位分辨率，位0未定义。对于10位分辨率，位1和0未定义，对于9位分辨率，位2、1和0未定义。 注意： 1）我们从18B20里面读出的数据全是温度的补码形式，所以如果是正温度则不需要特殊处理，如果是负温度，那么需要把补码做一下转换。 【思考：-10.125 的补码如何写呢？？？】 2）温度寄存器的上电复位值为+85℃。也就是：0000 0101 0101 0000 3.温度计分辨率配置 
将数据写入暂存字节2、3(TH、TL和配置寄存器)和4 ：【4Eh】 该命令允许主机向DS18B20的暂存区写入3字节的数据。第一个数据字节写入TH寄存器(暂存区的字节2)，第二个字节写入TL寄存器(字节3)，第三个字节写入配置寄存器(字节4)。数据必须首先以最低有效位传输。主机发出复位之前，必须写入所有三个字节，否则数据可能会损坏。
与DS18B20的所有通信都从初始化序列开始，该序列由来自主机的复位脉冲和来自DS18B20的存在脉冲组成。当DS18B20响应复位发送存在脉冲时，它向主机指示它在总线上，准备工作。 在初始化序列期间，总线主设备通过将单线总线拉低至少480秒来发送复位脉冲。然后，总线主设备释放总线并进入接收模式。当总线释放时，5k的上拉电阻将单线总线拉高。当DS18B20检测到该上升沿时，它会等待15秒至60秒，然后通过将单线总线拉低60秒至240秒来发送存在脉冲。
所有写入时隙的持续时间必须至少为60us，各个写入时隙之间的恢复时间至少为1us。两种类型的写入时隙都是由主机拉低单线总线来启动的。为了产生写1时隙，在将单线总线拉低后，总线主设备必须在15us内释放单线总线。当总线被释放时，5k的上拉电阻将把总线拉高。要生成写0时隙，在将单线总线拉低后，总线主设备必须在时隙期间(至少60us)继续保持总线低电平。 DS18B20在主机启动写入时隙后持续15us至60us的时间内对单线总线进行采样。如果在采样窗口期间总线为高电平，则向DS18B20写入1。如果线路为低电平，则向DS18B20写入0。【本文地址】