基于DS18B20数字温度计设计
单片机除了可以测量电信号外，还可以用与温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛的应用于很多领域。单片机的接口信号是数字信号，要想用单片机作区温度这类非电信号，就要使用温度传感器将温度信息转换为电流或者电压信号输出，如果转化的信号是模拟信号，还需要进行A/D转化，以满足单片机接口的需要。
本试验结合温度传感器DS18B20及单线技术实现数字温度计的设计。
主要器件：
1、 AT89C52单片机芯片，控制温度传感器和数据处理。
2、 单线数字温度传感器DS18B20。
试验流程图：
实验电路图：
试验程序代码：
//DigThermo.h程序
#ifndef _DIGTHERMO_H // 防止DigThermo.h被重复引用
#define _DIGTHERMO_H
#include // 引用标准库的头文件
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar tplsb,tpmsb; // 温度值低位、高位字节
sbit DQ = P3^5; // 数据通信线DQ
#endif
//DigThermo.c程序
#include "DigThermo.h"
/* 延时t毫秒 */
void delay(uint t)
{
uint i;
while(t--)
{
/* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */
for (i=0;i<125;i++)
{}
}
}
/* 产生复位脉冲初始化DS18B20 */
void TxReset(void)
{
uint i;
DQ = 0;
/* 拉低约900us */
i = 100;
while (i>0) i--;
DQ = 1; // 产生上升沿
i = 4;
while (i>0) i--;
}
/* 等待应答脉冲 */
void RxWait(void)
{
uint i;
while(DQ);
while(~DQ); // 检测到应答脉冲
i = 4;
while (i>0) i--;
}
/* 读取数据的一位，满足读时隙要求 */
bit RdBit(void)
{
uint i;
bit b;
DQ = 0;
i++;
DQ = 1;
i++;i++; // 延时15us以上，读时隙下降沿后15us，DS18B20输出数据才有效
b = DQ;
i = 8;
while(i>0) i--;
return (b);
}
/* 读取数据的一个字节 */
uchar RdByte(void)
{
uchar i,j,b;
b = 0;
for (i=1;i<=8;i++)
{
j = RdBit();
b = (j<<7)|(b>>1);
}
return(b);
}
/* 写数据的一个字节，满足写1和写0的时隙要求 */
void WrByte(uchar b)
{
uint i;
uchar j;
bit btmp;
for(j=1;j<=8;j++)
{
btmp = b&0x01;
b = b>>1; // 取下一位(由低位向高位)
if (btmp)
{
/* 写1 */
DQ = 0;
i++;i++; // 延时，使得15us以内拉高
DQ = 1;
i = 8;
while(i>0) i--; // 整个写1时隙不低于60us
}
else
{
/* 写0 */
DQ = 0;
i = 8;
while(i>0) i--; // 保持低在60us到120us之间
DQ = 1;
i++;
i++;
}
}
}
/* 启动温度转换 */
void convert(void)
{
TxReset(); // 产生复位脉冲，初始化DS18B20
RxWait(); // 等待DS18B20给出应答脉冲
delay(1); // 延时
WrByte(0xcc); // skip rom 命令
WrByte(0x44); // convert T 命令
}
/* 读取温度值 */
void RdTemp(void)
{
TxReset(); // 产生复位脉冲，初始化DS18B20
RxWait(); // 等待DS18B20给出应答脉冲
delay(1); // 延时
WrByte(0xcc); // skip rom 命令
WrByte(0xbe); // read scratchpad 命令
tplsb = RdByte(); // 温度值低位字节(其中低4位为二进制的“小数”部分)
tpmsb = RdByte(); // 高位值高位字节(其中高5位为符号位)
}
/* 主程序，读取的温度值最终存放在tplsb和tpmsb变量中。
tplsb其中低4位为二进制的“小数”部分;tpmsb其中高
5位为符号位。真正通过数码管输出时，需要进行到十进
制有符号实数(包括小数部分)的转换。 */
void main(void)
{
do
{
delay(1); // 延时1ms
convert(); // 启动温度转换，需要750ms
delay(1000); // 延时1s
RdTemp(); // 读取温度
}
while(1);
}
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