1、DS18B20單線數字溫度傳感器DALLAS半導體公司的數字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，體積更小、適用電壓更寬、更經濟。一線總線獨特而且經濟的特點，使用戶可輕松地組建溫度傳感器網絡，為測量系統的構建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一線總線”數字化溫度傳感器同DS1820一樣，支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為-55C+125C，在-10+85C范圍內，精度為0.5C，而DS1822的精度較差為 2C 。現場溫度直接以“一線總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性，適合于惡劣環境的現場溫度測量，如：環境控制、設備或過程控制、測

2、溫類消費電子產品等。DS18B20可以程序設定912位的分辨率，精度為0.5C，分辨率設定，以及用戶設定的報警溫度存儲在EEPROM中，掉電后依然保存。DS1822與 DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡化版本。省略了存儲用戶定義報警溫度、分辨率參數的EEPROM，精度降低為2C，適用于對性能要求不高，成本控制嚴格的應用，是經濟型產品。 繼“一線總線”的早期產品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術的新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構建適合自己的經濟的測溫系統。1、DS18B20性能特點 圖1 DS18B20引腳分布圖DS18B20的性能特點

3、：采用單總線專用技術，既可通過串行口線，也可通過其它I/O口線與微機接口，無須經過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（9位二進制數，含符號位），測溫范圍為-55-+125，測量分辨率為0.0625,內含64位經過激光修正的只讀存儲器ROM，適配各種單片機或系統機，用戶可分別設定各路溫度的上、下限，內含寄生電源。 2、DS18B20內部結構 DS18B20內部結構主要由四部分組成：64位光刻ROM，溫度傳感器，非揮發的溫度報警觸發器TH和TL，高速暫存器。DS18B20的管腳排列如圖1所示。64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號，不同的器件地址序列號不同。 8

4、位產品系列號48位產品序號8位CRC編碼 DS18B20高速暫存器共9個存儲單元，如表所示： 序號寄存器名稱作 用序號寄存器名稱作 用0溫度低字節以16位補碼形式存放4、5保留字節1、21溫度高字節6計數器余值2TH/用戶字節1存放溫度上限7計數器/3HL/用戶字節2存放溫度下限8CRCCRC校驗 以12位轉化為例說明溫度高低字節存放形式及計算：12位轉化后得到的12位數據，存儲在18B20的兩個高低兩個8位的RAM中，二進制中的前面5位是符號位。如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數值乘于0.0625即可得到實際溫度（等價說明：高8位字節的低3位和低8位字節的高4位組成溫度整數值的

5、二進制數；或者說：12位測量時，所測數值乘以0.0625(=1/16)，即右移4位后去掉了二進制數的小數部分）；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數值需要取反加1再乘于0.0625才能得到實際溫度（等價說明：當溫度小于0時，整數部分就是各位取反，小數部分則是各位取反后加1）。 高8位SSSSS262524低8位232221202-12-22-32-4說明：溫度測量分辨率有四種，即9位測量分辨率0.5；10位測量分辨率0.25；11位測量分辨率0.125；12位測量分辨率0.0625；912位的測量，無論采用哪種分辨率，溫度整數的有效位均是表中2620；以12位為例：溫度值二進制數十六進制數+1

6、250000 0111 1101 000007D0H+25.06250000 0001 1001 00010191H+10.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H-0.51111 1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0101 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FF6FH-1251111 1100 1001 0000FC90H1、DS18B20控制方法 在硬件上，DS18B20與單片機的連接有兩種方法，

7、一種是VCC接外部電源，GND接地，I/O與單片機的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時UDD、GND接地，I/O接單片機I/O。無論是內部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5k左右的上拉電阻。DS18B20有六條控制命令，如下表所示：指 令約定代碼操 作 說 明溫度轉換44H啟動DS18B20進行溫度轉換讀暫存器BEH讀暫存器9個字節內容寫暫存器4EH將數據寫入暫存器的TH、TL字節復制暫存器48H把暫存器的TH、TL字節寫到E2RAM中重新調E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字節寫到暫存器TH、TL字節讀電源供電方式B4H啟動DS18B20發送電源供電方式的信號給主CPUC

8、PU對DS18B20的訪問流程是：先對DS18B20初始化，再進行ROM操作命令，最后才能對存儲器操作，數據操作。DS18B20每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協議。如主機控制DS18B20完成溫度轉換這一過程，根據DS18B20的通訊協議，須經三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作。 讀DS18B20溫度的流程圖DS18B20是否存在？（讀DS18B20測量溫度子程序）GET-TEMPATURE開始數據端置位讀溫度值返回復位DS18B20（調用RESETDS18B20）寫溫度轉換命令

9、44H（調用WRITE18B20）寫跳過ROM匹配命令0CCH（調用WRITE18B20）延時750s？（讀溫度前）復位DS18B20（調用RESETDS18B20）寫跳過POM匹配命令0CCH（調用WRITE18B20）寫讀溫度字節命令0BEH（調用WRITE18B20）讀溫度（調用READ18B20）開始發一個DS18B20序列號執行期間匹配命令延時1s啟動在線DS18B20溫度AD轉換發跳過ROM命令、發轉換命令初始化DS18B20讀在線DS18B20序號發出搜索ROM命令DS18B20復位所有在線DS18B20訪問完？存在一個DS18B20？初始化DS18B20發讀暫存RAM指令讀匹配

10、的DS18B20溫度多點溫度檢測軟件流程圖Initialization procedure “reset and presence pulses”確保DS18B20在輸出低電平表示存在時數據線不被拉高（DS18B20復位子程序）RESETDS18B20開始設置標志位表示存在延時(480s , 960s)數據端（先置位后）清零數據端為低電平？DS18B20復位流程圖數據端置位（拉高數據線）延時300s？清除標志位表示不存在延時(180s)數據端置位（拉高數據線）DS18B20復位結束RESETDS18B20: SETB P2.2 NOP CLR P2.2 ;主機發出延時537微秒的復位低脈沖MO

11、V R1, #3 TSR1: MOV R0, #107 DJNZ R0, $ DJNZ R1, TSR1 SETB P2.2 ;然后拉高數據線 NOP NOP NOP MOV R0, #25H TSR2: JNB P2.2, TSR3 ;等待DS18B20回應 DJNZ R0, TSR2 LJMP TSR4 ; 延時 TSR3: SETB FLAG1 ; 置標志位,表示DS1820存在 CLR P1.7 ; 檢查到DS18B20就點亮P1.7LED LJMP TSR5 TSR4: CLR FLAG1 ; 清標志位,表示DS1820不存在 CLR P1.1 LJMP TSR7 TSR5: MOV

12、 R0, #117 TSR6: DJNZ R0, TSR6 ; 時序要求延時一段時間 TSR7: SETB P2.2 RET循環右移一次寫DS18B20（子程序）開始進位標志位清零延時30s數據端清零指令字節寫完？進位標志位值送數據端延時(15s)數據端置位（拉高數據線）DS18B20寫返回寫DS18B20指令字節的流程圖存低位字節數據一個字節是否讀完？布爾累加器C清零讀DS18B20兩個溫度字節的流程圖是低位字節數據？（讀DS18B20的溫度字節子程序）READ18B20開始讀數據端（數據）數據端清零延時(10s)數據端置位DS18B20讀返回延時(2s)數據端置位延時(3s)延時(25s)

13、保存所讀一位數據存高位字節數據C51程序#include #include unsigned char code displaybit=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 0xef,0xdf,0xbf,0x7f; unsigned char code displaycode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40; unsigned char code dotcode32=0,3,6,9,12,16,19,22, 25,28,31,34,38,

14、41,44,48, 50,53,56,59,63,66,69,72, 75,78,81,84,88,91,94,97; unsigned char displaycount; unsigned char displaybuf8=16,16,16,16,16,16,16,16; unsigned char timecount; unsigned char readdata8; sbit DQ=P37; bit sflag; bit resetpulse( void) unsigned char i ; DQ=0; for(i=255;i0;i-) ; DQ=1; for(i=60;i0;i-);

15、 return(DQ); for(i=200;i0;i-); Void write command to ds18b20 (unsigned char command) unsigned char i; unsigned char j; for(i=0;i0;j-); DQ=1; Else DQ=0; for(j=2;j0;j-); DQ=1; for(j=33;j0;j-); command=_cror_(command,1); unsigned char readdatafromds18b20(void) unsigned char i; unsigned char j; unsigned

16、 char temp; temp=0; for(i=0;i0;j-); if(DQ=1) temp=temp | 0x80; else temp=temp | 0x00; for(j=200;j0;j-); return(temp); void main(void) TMOD=0x01; TH0=(65536-4000)/256; TL0=(65536-4000)%256; ET0=1; EA=1; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0x44); TR0=1; while(1) ; vo

17、id t0(void) interrupt 1 using 0 unsigned char x; unsigned int result; TH0=(65536-4000)/256; TL0=(65536-4000)%256; if(displaycount=2) P0=displaycodedisplaybufdisplaycount | 0x80; else P0=displaycodedisplaybufdisplaycount; P2=displaybitdisplaycount; displaycount+; if(displaycount=8) displaycount=0; ti

18、mecount+; if(timecount=150) timecount=0; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0xbe); readdata0=readdatafromds18b20(); readdata1=readdatafromds18b20(); for(x=0;x255) readdata1+; readdata1=readdata14; x=x & 0x0f; readdata1=readdata1 | x; x=2; result=readdata1; while(r

19、esult/10) displaybufx=result%10; result=result/10; x+; displaybufx=result; if(sflag=1) displaybufx+1=17; x=readdata0 & 0x0f; x=x1; displaybuf0=(dotcodex)%10; displaybuf1=(dotcodex)/10; while(resetpulse(); writecommandtods18b20(0xcc); writecommandtods18b20(0x44); ;這是關于DS18B20的讀寫程序,數據腳P2.2,晶振11.0592MH

20、z ;溫度傳感器18B20匯編程序,采用器件默認的12位轉化,最大轉化時間750微秒 ;可以將檢測到的溫度直接顯示到AT89C51的兩個數碼管上 ;顯示溫度00到99度,很準確無需校正! ORG 0000H ;單片機內存分配申明! TEMPER_L EQU 29H ;用于保存讀出溫度的低8位 TEMPER_H EQU 28H ;用于保存讀出溫度的高8位 FLAG1 EQU 38H ;是否檢測到DS18B20標志位 a_bit equ 20h ;數碼管個位數存放內存位置 b_bit equ 21h ;數碼管十位數存放內存位置 MAIN: LCALL GET_TEMPER ;調用讀溫度子程序 ;進

21、行溫度顯示,這里我們考慮用網站提供的兩位數碼管來顯示溫度 ;顯示范圍00到99度,顯示精度為1度 ;因為12位轉化時每一位的精度為0.0625度,我們不要求顯示小數所以可以拋棄29H的低4位 ;將28H中的低4位移入29H中的高4位,這樣獲得一個新字節,這個字節就是實際測量獲得的溫度 ;這個轉化溫度的方法可是我想出來的哦非常簡潔無需乘于0.0625系數 MOV A,29H MOV C,40H ;將28H中的最低位移入C RRC A MOV C,41H RRC A MOV C,42H RRC A MOV C,43H RRC A MOV 29H,A LCALL DISPLAY ;調用數碼管顯示子程

22、序 CPL P1.0 AJMP MAIN ; 這是DS18B20復位初始化子程序 INIT_1820: SETB P2.2 ; 數據腳NOP CLR P2.2 ;主機發出延時537微秒的復位低脈沖MOV R1, #3 TSR1: MOV R0, #107 DJNZ R0, $ DJNZ R1, TSR1 SETB P2.2 ;然后拉高數據線 NOP NOP NOP MOV R0, #25H TSR2: JNB P2.2, TSR3 ;等待DS18B20回應 DJNZ R0, TSR2 LJMP TSR4 ; 延時 TSR3: SETB FLAG1 ; 置標志位,表示DS1820存在 CLR P

23、1.7 ; 檢查到DS18B20就點亮P1.7LED LJMP TSR5 TSR4: CLR FLAG1 ; 清標志位,表示DS1820不存在 CLR P1.1 LJMP TSR7 TSR5: MOV R0, #117 TSR6: DJNZ R0, TSR6 ; 時序要求延時一段時間 TSR7: SETB P2.2 RET ; 讀出轉換后的溫度值 GET_TEMPER: SETB P2.2 LCALL INIT_1820 ;先復位DS18B20 JB FLAG1, TSS2 CLR P1.2 RET ; 判斷DS1820是否存在?若DS18B20不存在則返回 TSS2: CLR P1.3 ;D

24、S18B20已經被檢測到! MOV A, #0CCH ; 跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A, #44H ; 發出溫度轉換命令 LCALL WRITE_1820 ;這里通過調用顯示子程序實現延時一段時間,等待AD轉換結束,12位的話750微秒 LCALL DISPLAY LCALL INIT_1820 ;準備讀溫度前先復位 MOV A, #0CCH ; 跳過ROM匹配 LCALL WRITE_1820 MOV A, #0BEH ; 發出讀溫度命令 LCALL WRITE_1820 LCALL READ_18200; 將讀出的溫度數據保存到35H/36H CLR P1.

25、4 RET ;寫DS18B20的子程序(有具體的時序要求) WRITE_1820: MOV R2, #8 ;一共8位數據 CLR C WR1: CLR P2.2 MOV R3, #5 DJNZ R3, $ RRC A MOV P2.2, C MOV R3, #21 DJNZ R3, $ SETB P2.2 NOP DJNZ R2, WR1 SETB P2.2 RET ; 讀DS18B20的程序, 從DS18B20中讀出兩個字節的溫度數據READ_18200: MOV R4,#2 ; 將溫度高位和低位從DS18B20中讀出 MOV R1,#29H ; 低位存入29H(TEMPER_L),高位存入

26、28H(TEMPER_H) RE00: MOV R2,#8 ; 數據一共有8位 RE01: CLR C SETB P2.2 NOP NOP CLR P2.2 NOPNOP NOP SETB P2.2 MOV R3,#8 RE10: DJNZ R3,RE10 MOV C,P2.2 MOV R3,#21 RE20: DJNZ R3,RE20 RRC A DJNZ R2,RE01 MOV R1,A DEC R1 DJNZ R4,RE00 RET ;顯示子程序 display: MOV A,29H ;將29H中的十六進制數轉換成10進制 MOV B,#10 ;10進制/10=10進制 DIV A B

27、MOV b_bit ,A ;十位在a MOV a_bit ,B ;個位在b MOV DPTR, #numtab ;指定查表啟始地址 MOV R0,#4 dpl1: MOV R1,#250 ;顯示1000次 dplop:MOV A, a_bit ;取個位數 MOVC A,A+DPTR ;查個位數的7段代碼 MOV P0,A ;送出個位的7段代碼 CLR P2.7 ;開個位顯示 ACALL d1ms ;顯示1ms SETB P2.7 MOV A, b_bit ;取十位數 MOVC A,A+DPTR ;查十位數的7段代碼 MOV P0,A ;送出十位的7段代碼 CLR P2.6 ;開十位顯示 ACA

28、LL d1ms ;顯示1ms SETB P2.6 DJNZ R1,dplop ;100次沒完循環 DJNZ R0,dpl1 ; 4個100次沒完循環 RET ;1MS延時 d1ms: MOV R7,#80 DJNZ R7,$ RET ;實驗板上的7段數碼管09數字的共陰顯示代碼 numtab: DB 0CFH,03H,5DH,5BH,93H,0DAH,0DEH,43H,0DFH,0DBH END#include reg51.h#include INTRINS.H#include LCD.h#define CLR_RI (RI=0)#define CLR_TI (TI=0) unsigned c

29、har code ID28= 0x28,0x1D,0x25,0x1D,0x00,0x00,0x00,0x80, 0x28,0x0e,0x9e,0x1c,0x00,0x00,0x00,0x32;unsigned char currSensorNo=0;sbit TMDAT = P17;sbit RUN_LED = P16;/*-*/void serial_initial() TMOD=0X20; SCON=0X50; PCON=0X00; TL1=TH1=0XE8; TR1=1;/*-*/void send(unsigned char count,unsigned char SEND_Buf)

30、unsigned char i; for(i=0;icount;i+) SBUF=SEND_Bufi;while(!TI);CLR_TI; /*- delay N ms-*/void Delay_ms (unsigned int Nms ) unsigned char i;while(Nms-)for(i=0; i0) Count-; /*- start Reset Pulse-*/void tmreset(void) TMDAT=0; Delay_Count(103); TMDAT=1; Delay_Count(4);/*- ACK-*/void tmpre(void) while(TMDA

31、T); while(TMDAT); Delay_Count(4);/*-Read a bit from 1820-*/bit tmrbit(void) int i=0; bit dat; TMDAT=0;i+; TMDAT=1;i+;i+; dat = TMDAT; Delay_Count(8); return dat;/*- Read a byte from 1820-*/unsigned char tmrbyte(void) unsigned char i,j,dat=0; for(i=1;i=8;i+) j=tmrbit(); dat=(j1); return dat;/*- Read a byte from 1820-*/void tmwbyte(unsigned char dat) signed char i=0; unsigned char j; bit testb; for(j=1;j1; if(testb) TMDAT=0; i+;i+; TMDAT=1; Delay_Count(8); else TMDAT=0; Delay_Count(8); TMDAT=