實驗十四溫度傳感器實驗講述

1、實驗十四溫度傳感器實驗一. 實驗目的了解數(shù)字式溫度傳感器DS18B20的使用方法。二. 實驗原理1硬件介紹DS18B20是由DALLAS半導體公司推岀的一種的“一線總線”接口的溫度傳 感器。與傳統(tǒng)的熱敬電阻等測溫元件相比，它是一種新型的體積小、適用電壓寬、 與微處理器接口簡單的數(shù)字化溫度傳感器。一線總線結(jié)構(gòu)具有簡潔且經(jīng)濟的特 點，可使用戶輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念，測 量溫度范圍為55+125C ,精度為05C?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù) 字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù) 實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。

2、它工作在35. 5 V的 電壓范圍。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見下圖：I/OV工AVddROM和JMia 口-一傳處器198 位圖1 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖ROM中的64位序列號是出廠前被光記好的，它可以看作是該DS18B20的地址序 列碼，每DS18B20的64位序列號均不相同。64位ROM的排列是：前8位是產(chǎn)品家族 碼，接著48位是DS18B20的序列號，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗碼 (CRC二X8+X3+X4+1)。ROM作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可實現(xiàn)一 根總線上掛接多個。所有的單總線器件要求采用嚴格的信號時序，以保證數(shù)據(jù)的完整性。DS18B20 共有6種信號類型：復位脈

3、沖、應答脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。所有這些信號, 除了應答脈沖以外，都山主機發(fā)出同步信號。并且發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)都是字 節(jié)的低位在前。這里我們簡單介紹這兒個信號的時序：(1) 復位脈沖和應答脈沖單總線上的所有通信都是以初始化序列開始。主機輸出低電平，保持低電平時間至少480 us,以產(chǎn)生復位脈沖。接著主機釋放總線,4.7K的上拉電阻將單 總線拉高，延時1360 us,并進入接收模式(Rx)。接著DS18B20拉低總線60、240 US,以產(chǎn)生低電平應答脈沖，若為低電平，再延時480 US。(2) 寫時序?qū)憰r序包括寫0時序和寫1時序。所有寫時序至少需要60us,且在2次獨立的 寫時序之間至

4、少需要1US的恢復時間，兩種寫時序均起始于主機拉低總線。寫1 時序：主機輸出低電平，延時2us,然后釋放總線，延時60USO寫0時序：主機輸 出低電平，延時60us,然后釋放總線，延時2us。(3) 讀時序339單總線器件僅在主機發(fā)出讀時序時，才向主機傳輸數(shù)據(jù)，所以，在主機發(fā)出 讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序，以便從機能夠傳輸數(shù)據(jù)。所有讀時序至少 需要60us,且在2次獨立的讀時序之間至少需要lus的恢復時間。每個讀時序都山 主機發(fā)起，至少拉低總線lus。主機在讀時序期間必須釋放總線，并且在時序起 始后的15us之內(nèi)采樣總線狀態(tài)。典型的讀時序過程為：主機輸岀低電平延時2us, 然后主機轉(zhuǎn)入輸

5、入模式延時12us,然后讀取單總線當前的電平，然后延時50us在了解了單總線時序之后，我們來看看DS18B20的典型溫度讀取過程， DS18B20的典型溫度讀取過程為：復位一發(fā)SKIP ROM命令(OXCC)-發(fā)開始轉(zhuǎn)換 命令(0X44) f延時一復位一發(fā)送SKIP ROM命令(OXCC)-發(fā)讀存儲器命令(OXBE) -連續(xù)讀出兩個字節(jié)數(shù)據(jù)(即溫度)一結(jié)束。DS18B20的介紹就到這里，更詳細的介紹，請大家參考DS18B20的技術(shù)手冊。2 單片機相關(guān)資源介紹VCC33溫度傳感器單元P13321DS18B20Header 2GND圖2溫度傳感器原理圖如圖所謂為溫度傳感器部分原理圖，在做溫度傳感器

6、實驗時，需將P14處跳 線帽接上。跳線帽連接后溫度傳感器的數(shù)據(jù)線連接到單片機的Pl4 口。本實驗要求利用溫度傳感器讀取環(huán)境溫度，并將計算得到的溫度數(shù)據(jù)顯示在 12864液晶顯示器上。三程序設(shè)計新建一個C文件，命名為DS18B20.C,打開該文件，輸入如下代碼。include typedef unsigned char uchar:typedef unsigned int uint;/*#define DQ1 P10UT |= BIT6/5, 6 均可以Sdefine DQO P1OUT &= 、BIT6Sdefine DQ.in P1DIR &二、BIT6define DQ_out P1DIR

7、 |= BIT6define DQ.val (P1IN & BIT6)VSdefine DQ1 P1OUT |= BIT4Sdefine DQO P1OUT &二、BIT4define DQ.in P1DIR &二、BIT4define DQ.out P1DIR |= BIT4Sdefine DQ.val (P1IN & BIT4)* 材* 桂*材材 *函數(shù)名稱：DelayNus功能：實現(xiàn)N個微秒的延時參數(shù)：n延時長度返回值:無說明 :定時器A的汁數(shù)時鐘是1MHz. CPU主頻8MHz所以通過定時器延時能夠得到極為精確的us級延時* 材 *材*材* 材* 材*:m*/void DelayNus

8、 (uint n)CCRO = n;TACTL!=MC_1;/増訃數(shù)到 CCROwhile(! (TACTL & BITO) ;/等待TACTL&=、MC_1;/停止計數(shù)TACTL&二BITO;/清除中斷標志*/void delay_ms(uint aa)uint ii;for(ii=0;iiaa;ii-H-)_delay_cycles(8000);void DelayNus(uint aa)uint ii;for(ii=0;iiaa;ii+)_delay_cycles(8);* 材* 桂*材材 * 函數(shù)名稱:Init_18B20功能：對DS1SB20進行復位操作參數(shù)：無返回值:初始化狀態(tài)標，

9、忐：1 一失敗，0成功 * 冷*榊*榊*/ uchar Init_18B20(void)uchar Error;DQ.out;_DINT();DQO;DelayNus(500);DQ1;DelayNus(55);DQ_in;_N0P();if(DQ_val)Error = 1;/初始化失敗elseError = 0;/初始化成功DQ.out;DQ1;_EINT();DelayNus (400);return Error:*粋*材*冷*桂*榊*榊*材* 函數(shù)名稱：Write_18B20功能：向DS18B20寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)參數(shù)：wdata一寫入的數(shù)據(jù)返回值:無* 材* 材*榊*材材 */voi

10、d Write_18B20(uchar wdata)uchar i;_DINT();for(i = 0; i 8;i卄) DQO;/延時6usDQ1;DQO;/延時50us/延時lOusDelayNus ； if(wdata & 0X01) elsewdata = 1:DelayNus(50);DQ1;DelayNus(10);_EINT();,*榊 * 材* 桂*材材 * 函數(shù)名稱：Read_18B20功能：從DS1SB20讀取一個字節(jié)的數(shù)據(jù)參數(shù)：無返回值:讀出的一個字節(jié)數(shù)據(jù)* 冷*榊*榊*/uchar Read_18B20(void)uchar i;uchar temp = 0;_DINT

11、();ford = 0;i 0;i)DelayNus (60000); /延時 800ms 以上doi = Init_18B20():while(i);SkipO;Read.SPO ;return ReadTempO ;還要新建一個頭文件，命名為DS18B20.h,把相應的函數(shù)聲明放入頭文件中。* CHD1807 Team * 文件名:DS18B20. h*描述 :DS18B20相關(guān)操作的函數(shù)聲明*實驗平臺：CHD1807-MSP430 JF發(fā)板*鎖件連接:將DS18B20溫度傳感器插在底座上*/#ifndefDS18B20_h#define DS18B20_hvoid DelayNus(unsigned int n):unsigned char Init_18B20(void);void Write. 18B2(Xunsigned char wdata);unsigned char Read_18B20(void);void Skip(void);void Convert(void);void Read_SP(void);unsigned int ReadTemp(void);unsigned