DS18B20與LCD1602結(jié)合顯示溫度

\\DS18B20一、DS18B20的外形及其與單片機(jī)的連接圖(a) (b)1DS18B20是Dallas公司生產(chǎn)的1-Wire接口數(shù)字溫度傳感器，其外形如圖1(a)所示，有三個(gè)引腳，分別為：電源地1(GND);數(shù)字信號輸入/輸出端2(DQ)；外接供電電源輸入端3（VDD，在寄生電源接線方式時(shí)接地）。它是一種單總線數(shù)字溫度傳感器，所有的數(shù)據(jù)交換和控制都通過這根數(shù)據(jù)線來完成。測試溫度范圍-55℃-125℃，溫度數(shù)據(jù)位可配置為9、10、11、12位，對應(yīng)的刻度值分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃，對應(yīng)的最長轉(zhuǎn)換時(shí)間分別為93.75ms、187.5ms、375ms、750ms。出廠默認(rèn)配置為12位數(shù)據(jù)，刻度值為0.0625℃，最長轉(zhuǎn)換時(shí)間為750ms。從以上數(shù)據(jù)可以看出，DS18B20數(shù)據(jù)位越低、轉(zhuǎn)換時(shí)間越短、反應(yīng)越快、精度越低。單總線沒有時(shí)鐘線，只有一根通信線，其讀寫數(shù)據(jù)是靠控制起始時(shí)間和采樣時(shí)間來完成，所以時(shí)序要求很嚴(yán)格。圖1(a)為DS18B20與單片機(jī)的連接電路圖，它的數(shù)據(jù)線通常要求外接一個(gè)4.7K-10K的上拉電阻(該電阻畫原理圖時(shí)靠近單片機(jī)畫故沒有顯示出來)，故其閑置時(shí)狀態(tài)位高電平。謝謝閱讀提示：DS18B20外形酷似三極管，分辨引腳時(shí)，面對著扁平的那一面，左負(fù)右正，一感謝閱讀旦接反就會立刻發(fā)熱，甚至有可能燒毀。二、DS18B20存儲器結(jié)構(gòu)DS18B20的內(nèi)部有64位的ROM單元，和9字節(jié)的暫存器單元。感謝閱讀1、64位（激）光刻只讀存儲器每只DS18B20都有一個(gè)唯一存儲在ROM中的64位編碼(跟人的身份證號類似，一人一個(gè)身份證號)，這是出廠時(shí)被光刻好的。最前面8位是單線系列編碼：28h。接著的48位是一個(gè)唯一的序列號。最后8位是以上56位的CRC編碼。64-位的光刻ROM又包括5個(gè)ROM的功能命令：讀ROM，匹配ROM，跳躍ROM，查找ROM和報(bào)警查找。ROM的作用是使每個(gè)DS18B20各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測。感謝閱讀2、9字節(jié)的暫存器單元1\\DS18B20的暫存器單元如表1所示，各部分介紹如下。精品文檔放心下載1）、溫度傳感器2暫存器的第0(LSB)字節(jié)，第1(MSB)字節(jié)為DS18B20的溫度傳感器，它們負(fù)責(zé)保存對溫度的測量結(jié)果，用16位二進(jìn)制提供，格式如圖2所示。DS18B20讀取溫度時(shí)共讀取16位，前5個(gè)位(MSB的高5位)為符號位，當(dāng)前5位為1時(shí)，讀取的溫度為負(fù)數(shù)；當(dāng)前5位為謝謝閱讀0時(shí)，讀取的溫度為正。溫度為正時(shí)讀取方法為：將16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制即可。溫度為負(fù)時(shí)讀取方法為(實(shí)際就是取補(bǔ)碼)：將16進(jìn)制取反后加1，再轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制。例：0550H=+85度，F(xiàn)C90H=-55度，0191H為25.0625度。LSB的低四位用于表示測量值中小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值。精品文檔放心下載2）、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL位于第2和第3字節(jié)，用于寫入溫度報(bào)警值，實(shí)際上就是設(shè)定溫度的最高和最低界限。3）、配置寄存器感謝閱讀配置寄存器位于存儲器的第4字節(jié)，其組織如圖3所示。配置寄存器的0~4位和7位被器件保留，禁止寫入；在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)全部為邏輯1。R1和R0用于設(shè)置DS18B20的精度，具體如表2所示。謝謝閱讀3表2\\4）、CRC發(fā)生器CRC字節(jié)作為DS18B2064位ROM的一部分存儲在存儲器中。CRC碼由ROM的前56位計(jì)算得到，被包含在ROM的重要字節(jié)當(dāng)中。CRC由存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)計(jì)算得到，因此當(dāng)存儲器中的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)，CRC的值也隨之改變。精品文檔放心下載CRC能夠在總線控制器讀取DS18B20時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)。為校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否被正確讀取，總線控制器必須用接受到的數(shù)據(jù)計(jì)算出一個(gè)CRC值，和存儲在DS18B20的64位ROM中的值（讀ROM時(shí)）或DS18B20內(nèi)部計(jì)算出的8位CRC值（讀存儲器時(shí)）進(jìn)行比較。如果計(jì)算得到的CRC值和讀取出來的CRC值相吻合，數(shù)據(jù)被無錯(cuò)傳輸。CRC值的比較以及是否進(jìn)行下一步操作完全由總線控制器決定。當(dāng)在DS18B20中存儲的或由其計(jì)算到CRC值和總線控制器計(jì)算的值不相符時(shí)，DS18B20內(nèi)部并沒有一個(gè)能阻止命令序列進(jìn)行的電路。CRC的計(jì)算等式如下：謝謝閱讀CRC=X8+X5+X4+1單總線CRC可以由一個(gè)由移位寄存器和XOR門構(gòu)成的多項(xiàng)式發(fā)生器來產(chǎn)生。這個(gè)回路包括一個(gè)移位寄存器和幾個(gè)XOR門，移位寄存器的各位都被初始化為0。從ROM中的最低有效位或暫存器中的位0開始，一次一位移入寄存器。在傳輸了56位ROM中的數(shù)據(jù)或移入了暫存器的位7后，移位寄存器中就存儲了CRC值。下一步，CRC的值必須被循環(huán)移入。此時(shí)，如果計(jì)算得到的CRC是正確的，移位寄存器將復(fù)0。精品文檔放心下載其他字節(jié)保留用，不需要看。三、關(guān)于單總線系統(tǒng)單總線系統(tǒng)包括一個(gè)總線控制器和一個(gè)或多個(gè)從機(jī)。DS18B20總是充當(dāng)從機(jī)。當(dāng)只有一只從機(jī)掛在總線上時(shí)，系統(tǒng)被稱為“單點(diǎn)”系統(tǒng)；如果由多只從機(jī)掛在總線上，系統(tǒng)被稱為“多點(diǎn)”。所有的數(shù)據(jù)和指令的傳遞都是從最低有效位開始通過單總線。單總線需要一個(gè)謝謝閱讀5KΩ的外部上拉電阻；單總線的空閑狀態(tài)是高電平。無論任何理由需要暫停某一執(zhí)行過程時(shí)，如果還想恢復(fù)執(zhí)行的話，總線必須停留在空閑狀態(tài)。在恢復(fù)期間，如果單總線處于非活動（高電平）狀態(tài)，位與位間的恢復(fù)時(shí)間可以無限長。如果總線停留在低電平超過480us，總線上的所有器件都將被復(fù)位。精品文檔放心下載四、操作流程1.DS18B20復(fù)位。2.執(zhí)行ROM指令。就是訪問，搜索，匹配每個(gè)DS18B20獨(dú)有的64位序列號。實(shí)驗(yàn)板上只連有一個(gè)DS18B20，故不需識別，也就是不需讀出此序列號，寫代碼時(shí)直接寫命令0xcc跳過。精品文檔放心下載3.執(zhí)行DS18B20功能指令（RAM指令，就是讀寫暫存器指令）。DS18B20的功能指令很多，比較常用的有兩個(gè)：感謝閱讀0x44：開始轉(zhuǎn)換溫度。轉(zhuǎn)換好的溫度會儲存到暫存器字節(jié)0和1。感謝閱讀0xBE：讀暫存指令。讀暫存指令，會從暫存器0到9，一個(gè)一個(gè)字節(jié)讀取，如果要停止的話，必須寫下DS18B20復(fù)位。精品文檔放心下載ROM指令和RAM指令的具體情況見表3。3\\五、讀寫DS18B20的時(shí)序1、DS18B20的復(fù)位時(shí)序：1).單片機(jī)拉低總線480us~960us,然后釋放總線（拉高電平）。2）.這時(shí)DS18B20會拉低信號，大約60~240us表示應(yīng)答。3）.DS18B20拉低電平的60~240us之間，單片機(jī)讀取總線的電平，如果是低電平，那么表示復(fù)位成功。4）.DS18B20拉低電平60~240us之后，會釋放總線。謝謝閱讀/********************************************************************************精品文檔放心下載復(fù)位：主機(jī)t0時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480us的低電平信號)，接著在t1時(shí)刻釋放總線(拉高總線電平)進(jìn)入接收狀態(tài)。DS18B20在檢測到總線的上升沿之后等待15~60us。接著DS18B20在t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(持續(xù)60~240us的低電平)謝謝閱讀*******************************************************************************感謝閱讀***/voidDS18B20_Reset(){DQ=1;_nop_();DQ=0; //拉低總線delay2us(280);//持續(xù)280*2+5=565s感謝閱讀\\DQ=1;while(DQ);

//釋放總線//等待應(yīng)答(電平拉低)while(!DQ);

//應(yīng)答電平大約持續(xù)60~240us后重新拉高總線感謝閱讀}2、讀時(shí)序：1).在讀取的時(shí)候單片機(jī)拉低電平大約1us；2).單片機(jī)釋放總線，然后讀取總線電平。3).這時(shí)候DS18B20會拉低電平(0)或拉高電平(1)。4）.讀取電平過后，延遲大約40~45us。精品文檔放心下載/*****************************************************************讀字節(jié):主機(jī)總線t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，總線只須保持低電平l.7us。精品文檔放心下載之后在t1時(shí)刻將總線拉高產(chǎn)生讀時(shí)間隙，讀時(shí)間隙在t1時(shí)刻后t2時(shí)刻前有效。t2距t0為15us，也就是說t2時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位，并在t0后的60us-120us內(nèi)釋放總線.注意讀的時(shí)候從最低位向最高位讀。謝謝閱讀******************************************************************/謝謝閱讀ucharDS18B20_Read_Byte(){uchari,temp=0;for(i=0;i<8;i++){temp=temp>>1;DQ=0; //主機(jī)將總線拉至低電平，只需保持1.7us感謝閱讀_nop_();//保持一個(gè)時(shí)鐘周期，也即1usDQ=1;delay2us(1);//延時(shí)7us，一般讀數(shù)在后半段讀精品文檔放心下載if(DQ)temp=temp|0x80;delay2us(2);//這里延時(shí)45us+前面7us+1us=53us,接近60us感謝閱讀}returntemp;}3、寫時(shí)序：1).單片機(jī)拉低電平大約10~15us；2).單片機(jī)持續(xù)拉低電平(0)或拉高電平(1)大約20~45us的時(shí)間；3).釋放總線。精品文檔放心下載/*******************************************************************謝謝閱讀寫字節(jié)：當(dāng)主機(jī)總線t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)就產(chǎn)生寫時(shí)間隙。從to時(shí)刻開始謝謝閱讀\\15us之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上，在隨后15-60us間DS18B20對總線采樣若低電平寫入的位是0；若高電平寫入的位是1，連續(xù)寫2位間的間隙應(yīng)大于1us。注意：無論讀寫都是從最低位開始。謝謝閱讀********************************************************************/謝謝閱讀voidDS18B20_Write_Byte(uchardat)感謝閱讀{uchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0; //直接拉到低電平即可產(chǎn)生寫時(shí)間隙。DQ=dat&0x01; //從最低位依次傳輸delay2us(25); //在15us之內(nèi)將需寫的位送到總線上。然后等待總線采樣感謝閱讀//此處至少延時(shí)60usDQ=1; //釋放總線_nop_();dat=dat>>1;}}4、讀取溫度流程/*******************************************************************精品文檔放心下載讀溫度:流程：復(fù)位--寫命令(跳過讀序列號，單個(gè)DS18B20時(shí)用)--啟動溫度轉(zhuǎn)換--等待轉(zhuǎn)換完成(完成總線會跳回高電平)--復(fù)位--寫命令(跳過ROM編碼命令)--讀取暫存寄存器字節(jié)命令---讀低字節(jié)---讀高字節(jié)--復(fù)位--合并高低字節(jié)--判斷正負(fù)感謝閱讀********************************************************************/謝謝閱讀DS18B20_Read_Temperature()精品文檔放心下載{uchartemp_low,temp_high;DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc);DS18B20_Write_Byte(0x44);while(!DQ); //等待轉(zhuǎn)換完成DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc);DS18B20_Write_Byte(0xbe);temp_low=DS18B20_Read_Byte();感謝閱讀temp_high=DS18B20_Read_Byte();謝謝閱讀DS18B20_Reset();tvalue=temp_high;tvalue=(tvalue<<8)|temp_low;精品文檔放心下載if(tvalue<0x0fff)tflag=0;else{\\tvalue=~tvalue+1;//因?yàn)樽罡呶坏那拔逦皇?，所以寄存器存的是溫度的補(bǔ)碼（補(bǔ)碼要取反加一得到二進(jìn)制數(shù)）精品文檔放心下載tflag=1;}tvalue=tvalue*(0.625);//溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue);精品文檔放心下載}例子：DS18B20+1602#include<reg52.h>#include<INTRINS.H>#include<string.h>#defineucharunsignedchar感謝閱讀#defineuintunsignedintsbitDQ=P2^3;//ds18b20與單片機(jī)連接口謝謝閱讀sbitRS=P2^6;sbitRW=P2^7;sbitE=P2^5;unsignedcharcodestr1[]={"temperature:"};精品文檔放心下載unsignedcharcodestr2[]={" "};精品文檔放心下載uchardatadisdata[5];uinttvalue;//溫度值uchartflag;//溫度正負(fù)標(biāo)志/*************************lcd1602程序**************************/精品文檔放心下載//聲明調(diào)用函數(shù)voidLcd_W_Cmd(ucharcom);感謝閱讀voidLcd_W_Dat(uchardat);謝謝閱讀ucharLcd_R_Busy();voidLcd_Init();voiddelay(uchart);voiddelay_4_nop();/**************************延時(shí)*******************************/謝謝閱讀#definedelay_4_nop(){_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}感謝閱讀voiddelay(uchart){uchari,j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<50;j++);}voidLcd_Init(){uchari;Lcd_W_Cmd(0x3c);\\Lcd_W_Cmd(0x0e);Lcd_W_Cmd(0x01);Lcd_W_Cmd(0x06);Lcd_W_Cmd(0x80);for(i=0;i<strlen(str1);i++)謝謝閱讀{Lcd_W_Dat(str1[i]);}Lcd_W_Cmd(0xC0);for(i=0;i<strlen(str2);i++)感謝閱讀{Lcd_W_Dat(str2[i]);}}ucharLcd_R_Busy(){uchars;RW=1;delay_4_nop();RS=0;delay_4_nop();E=1;delay_4_nop();s=P0;delay_4_nop();E=0;return(s);}voidLcd_W_Cmd(ucharcom){uchari;do{i=Lcd_R_Busy();i=i&0x80;delay(2);}while(i!=0);RW=0;delay_4_nop();RS=0;delay_4_nop();\\E=1;delay_4_nop();P0=com;delay_4_nop();E=0;}voidLcd_W_Dat(uchardat){uchari;do{i=Lcd_R_Busy();i=i&0x80;delay(2);}while(i!=0);RW=0;delay_4_nop();RS=1;delay_4_nop();E=1;delay_4_nop();P0=dat;delay_4_nop();E=0;}/******************************ds1820 程 序精品文檔放心下載***************************************/精品文檔放心下載voiddelay2us(unsignedinti)//延時(shí)1微秒精品文檔放心下載{while(--i);}/******************************************************************************謝謝閱讀**牛人實(shí)測，本人沒有做過試驗(yàn)。針對的是12Mhz的晶振謝謝閱讀delay(0):延時(shí)518us誤差:518-2*256=6delay(1):延時(shí)7us（原帖寫"5us"是錯(cuò)的）delay(10):延時(shí)25us誤差:25-20=5delay(20):延時(shí)45us誤差:45-40=5delay(100):延時(shí)205us誤差:205-200=5delay(200):延時(shí)405us誤差:405-400=5*******************************************************************************精品文檔放心下載*//******************************************************************************感謝閱讀\\**復(fù)位：主機(jī)t0時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480us的低電平信號)，接著在t1時(shí)刻釋放總線(拉高總線電平)進(jìn)入接收狀態(tài)。DS18B20在檢測到總線的上升沿之后等待15~60us。接著謝謝閱讀DS18B20t2時(shí)刻發(fā)出存在脈沖(持續(xù)60~240us的低電平)謝謝閱讀*******************************************************************************感謝閱讀***/voidDS18B20_Reset(){DQ=1;_nop_();DQ=0;//拉低總線delay2us(280);//持續(xù)280*2+5=565s感謝閱讀DQ=1;//釋放總線while(DQ); //等待應(yīng)答(電平拉低)while(!DQ); //應(yīng)答電平大約持續(xù)60~240us后重新拉高總線感謝閱讀}/*****************************************************************讀字節(jié):主機(jī)總線t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)，總線只須保持低電平l.7us。謝謝閱讀之后在t1時(shí)刻將總線拉高產(chǎn)生讀時(shí)間隙，讀時(shí)間隙在t1時(shí)刻后t2時(shí)刻前有效。t2距t0為15us，也就是說t2時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位，并在t0后的60us-120us內(nèi)釋放總線.注意讀的時(shí)候從最低位向最高位讀。精品文檔放心下載******************************************************************/感謝閱讀ucharDS18B20_Read_Byte(){uchari,temp=0;for(i=0;i<8;i++){temp=temp>>1;DQ=0; //主機(jī)將總線拉至低電平，只需保持1.7us精品文檔放心下載_nop_();//保持一個(gè)時(shí)鐘周期，也即1usDQ=1;delay2us(1);//延時(shí)7us，一般讀數(shù)在后半段讀感謝閱讀if(DQ)temp=temp|0x80;delay2us(2);//這里延時(shí)45us+前面7us+1us=53us,接近60us感謝閱讀}returntemp;}/*******************************************************************謝謝閱讀寫字節(jié)：當(dāng)主機(jī)總線t0時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)就產(chǎn)生寫時(shí)間隙。從to時(shí)刻開始15us之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上，在隨后15-60us間DS18B20對總線采樣若低電平寫入的位是0；若高電平寫入的位是1，連續(xù)寫2位間的間隙應(yīng)大于1us。精品文檔放心下載\\注意：無論讀寫都是從最低位開始。********************************************************************/精品文檔放心下載voidDS18B20_Write_Byte(uchardat)謝謝閱讀{uchari;for(i=0;i<8;i++){DQ=0; 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