DS18B20数字温度计的单片机接口应用详细说明
1．ds18b20基本知识
ds18b20数字温度计是dallas公司生产的1－wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。
1、ds18b20产品的特点
（1）、只要求一个端口即可实现通信。
（2）、在ds18b20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）、测量温度范围在－55。c到＋125。c之间。
（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）、内部有温度上、下限告警设置。
2、ds18b20的引脚介绍
to－92封装的ds18b20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。
（底视图）
图1
表1 ds18b20详细引脚功能描述
序号名称引脚功能描述
1gnd地信号
2dq数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。
3vdd可选择的vdd引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
3． ds18b20的使用方法
由于ds18b20采用的是1－wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对at89s51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对ds18b20芯片的访问。
由于ds18b20是在一根i/o线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。ds18b20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
ds18b20的复位时序
ds18b20的读时序
对于ds18b20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于ds18b20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让ds18b20把数据传输到单总线上。ds18b20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。
ds18b20的写时序
对于ds18b20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于ds18b20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证ds18b20能够在15us到45us之间能够正确地采样io总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
4． 实验任务
用一片ds18b20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。
5． 电路原理图
6． 系统板上硬件连线
（1）． 把“单片机系统”区域中的p0.0－p0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的abcdefgh端子上。
（2）． 把“单片机系统”区域中的p2.0－p2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的s1s2s3s4s5s6s7s8端子上。
（3）． 把ds18b20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。
（4）． 把“四路单总线”区域中的对应的dq端子连接到“单片机系统”区域中的p3.7/rd端子上。
7． c语言源程序
#include 《at89x52.h》
#include 《intrins.h》
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 dotcode［32］={0，3，6，9，12，16，19，22，
25，28，31，34，38，41，44，48，
50，53，56，59，63，66，69，72，
75，78，81，84，88，91，94，97};
unsigned char displaycount;
unsigned char displaybuf［8］={16，16，16，16，16，16，16，16};
unsigned char timecount;
unsigned char readdata［8］;
sbit dq=p3^7;
bit sflag;
bit resetpulse（void）
{
unsigned char i;
dq=0;
for（i=255;i》0;i--）;
dq=1;
for（i=60;i》0;i--）;
return（dq）;
for（i=200;i》0;i--）;
}
void writecommandtods18b20（unsigned char command）
{
unsigned char i;
unsigned char j;
for（i=0;i《8;i++）
{
if（（command & 0x01）==0）
{
dq=0;
for（j=35;j》0;j--）;
dq=1;
}
else
{
dq=0;
for（j=2;j》0;j--）;
dq=1;
for（j=33;j》0;j--）;
}
command=_cror_（command，1）;
}
}
unsigned char readdatafromds18b20（void）
{
unsigned char i;
unsigned char j;
unsigned char temp;
temp=0;
for（i=0;i《8;i++）
{
temp=_cror_（temp，1）;
dq=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
dq=1;
for（j=10;j》0;j--）;
if（dq==1）
{
temp=temp | 0x80;
}
else
{
temp=temp | 0x00;
}
for（j=200;j》0;j--）;
}
return（temp）;
}
void main（void）
{
tmod=0x01;
th0=（65536-4000）/256;
tl0=（65536-4000）%6;
et0=1;
ea=1;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0x44）;
tr0=1;
while（1）
{
;
}
}
void t0（void） interrupt 1 using 0
{
unsigned char x;
unsigned int result;
th0=（65536-4000）/256;
tl0=（65536-4000）%6;
if（displaycount==2）
{
p0=displaycode［displaybuf［displaycount］］ | 0x80;
}
else
{
p0=displaycode［displaybuf［displaycount］］;
}
p2=displaybit［displaycount］;
displaycount++;
if（displaycount==8）
{
displaycount=0;
}
timecount++;
if（timecount==150）
{
timecount=0;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0xbe）;
readdata［0］=readdatafromds18b20（）;
readdata［1］=readdatafromds18b20（）;
for（x=0;x《8;x++）
{
displaybuf［x］=16;
}
sflag=0;
if（（readdata［1］ & 0xf8）！=0x00）
{
sflag=1;
readdata［1］=~readdata［1］;
readdata［0］=~readdata［0］;
result=readdata［0］+1;
readdata［0］=result;
if（result》255）
{
readdata［1］++;
}
}
readdata［1］=readdata［1］《《4;
readdata［1］=readdata［1］ & 0x70;
x=readdata［0］;
x=x》》4;
x=x & 0x0f;
readdata［1］=readdata［1］ | x;
x=2;
result=readdata［1］;
while（result/10）
{
displaybuf［x］=result;
result=result/10;
x++;
}
displaybuf［x］=result;
if（sflag==1）
{
displaybuf［x+1］=17;
}
x=readdata［0］ & 0x0f;
x=x《《1;
displaybuf［0］=（dotcode［x］）;
displaybuf［1］=（dotcode［x］）/10;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0x44）;
}
}
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5G和我们有什么关系会产生什么影响带来什么变化
WebAssembly_Web运行CC++程序(win10)
怎样在AI领域领先
从数字经济如何来认识工业革命
格力从零起步做芯片不容易，入股安世半导体是合适的做芯片道路
Mate 30系列的全部供应商列表揭秘！
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32位MCU核需求走高,细分市场仍存机会
三星折叠屏新机图片曝光采用了竖向翻折设计
大功率LED简单驱动,simple LED driver
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1、ds18b20产品的特点
（1）、只要求一个端口即可实现通信。
（2）、在ds18b20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）、测量温度范围在－55。c到＋125。c之间。
（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）、内部有温度上、下限告警设置。
2、ds18b20的引脚介绍
to－92封装的ds18b20的引脚排列见图1，其引脚功能描述见表1。
（底视图）
图1
表1 ds18b20详细引脚功能描述
序号名称引脚功能描述
1gnd地信号
2dq数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下，也可以向器件提供电源。
3vdd可选择的vdd引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
3． ds18b20的使用方法
由于ds18b20采用的是1－wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对at89s51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对ds18b20芯片的访问。
由于ds18b20是在一根i/o线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。ds18b20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，如果要求单总线器件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
ds18b20的复位时序
ds18b20的读时序
对于ds18b20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于ds18b20的读时隙是从主机把单总线拉低之后，在15秒之内就得释放单总线，以让ds18b20把数据传输到单总线上。ds18b20在完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成。
ds18b20的写时序
对于ds18b20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于ds18b20写0时序和写1时序的要求不同，当要写0时序时，单总线要被拉低至少60us，保证ds18b20能够在15us到45us之间能够正确地采样io总线上的“0”电平，当要写1时序时，单总线被拉低之后，在15us之内就得释放单总线。
4． 实验任务
用一片ds18b20构成测温系统，测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋100度之间，用8位数码管显示出来。
5． 电路原理图
6． 系统板上硬件连线
（1）． 把“单片机系统”区域中的p0.0－p0.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的abcdefgh端子上。
（2）． 把“单片机系统”区域中的p2.0－p2.7用8芯排线连接到“动态数码显示”区域中的s1s2s3s4s5s6s7s8端子上。
（3）． 把ds18b20芯片插入“四路单总线”区域中的任一个插座中，注意电源与地信号不要接反。
（4）． 把“四路单总线”区域中的对应的dq端子连接到“单片机系统”区域中的p3.7/rd端子上。
7． c语言源程序
#include 《at89x52.h》
#include 《intrins.h》
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 dotcode［32］={0，3，6，9，12，16，19，22，
25，28，31，34，38，41，44，48，
50，53，56，59，63，66，69，72，
75，78，81，84，88，91，94，97};
unsigned char displaycount;
unsigned char displaybuf［8］={16，16，16，16，16，16，16，16};
unsigned char timecount;
unsigned char readdata［8］;
sbit dq=p3^7;
bit sflag;
bit resetpulse（void）
{
unsigned char i;
dq=0;
for（i=255;i》0;i--）;
dq=1;
for（i=60;i》0;i--）;
return（dq）;
for（i=200;i》0;i--）;
}
void writecommandtods18b20（unsigned char command）
{
unsigned char i;
unsigned char j;
for（i=0;i《8;i++）
{
if（（command & 0x01）==0）
{
dq=0;
for（j=35;j》0;j--）;
dq=1;
}
else
{
dq=0;
for（j=2;j》0;j--）;
dq=1;
for（j=33;j》0;j--）;
}
command=_cror_（command，1）;
}
}
unsigned char readdatafromds18b20（void）
{
unsigned char i;
unsigned char j;
unsigned char temp;
temp=0;
for（i=0;i《8;i++）
{
temp=_cror_（temp，1）;
dq=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
dq=1;
for（j=10;j》0;j--）;
if（dq==1）
{
temp=temp | 0x80;
}
else
{
temp=temp | 0x00;
}
for（j=200;j》0;j--）;
}
return（temp）;
}
void main（void）
{
tmod=0x01;
th0=（65536-4000）/256;
tl0=（65536-4000）%6;
et0=1;
ea=1;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0x44）;
tr0=1;
while（1）
{
;
}
}
void t0（void） interrupt 1 using 0
{
unsigned char x;
unsigned int result;
th0=（65536-4000）/256;
tl0=（65536-4000）%6;
if（displaycount==2）
{
p0=displaycode［displaybuf［displaycount］］ | 0x80;
}
else
{
p0=displaycode［displaybuf［displaycount］］;
}
p2=displaybit［displaycount］;
displaycount++;
if（displaycount==8）
{
displaycount=0;
}
timecount++;
if（timecount==150）
{
timecount=0;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0xbe）;
readdata［0］=readdatafromds18b20（）;
readdata［1］=readdatafromds18b20（）;
for（x=0;x《8;x++）
{
displaybuf［x］=16;
}
sflag=0;
if（（readdata［1］ & 0xf8）！=0x00）
{
sflag=1;
readdata［1］=~readdata［1］;
readdata［0］=~readdata［0］;
result=readdata［0］+1;
readdata［0］=result;
if（result》255）
{
readdata［1］++;
}
}
readdata［1］=readdata［1］《《4;
readdata［1］=readdata［1］ & 0x70;
x=readdata［0］;
x=x》》4;
x=x & 0x0f;
readdata［1］=readdata［1］ | x;
x=2;
result=readdata［1］;
while（result/10）
{
displaybuf［x］=result;
result=result/10;
x++;
}
displaybuf［x］=result;
if（sflag==1）
{
displaybuf［x+1］=17;
}
x=readdata［0］ & 0x0f;
x=x《《1;
displaybuf［0］=（dotcode［x］）;
displaybuf［1］=（dotcode［x］）/10;
while（resetpulse（））;
writecommandtods18b20（0xcc）;
writecommandtods18b20（0x44）;
}
}
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