基于DS18B20數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)
單片機(jī)除了可以測(cè)量電信號(hào)外，還可以用與溫度、濕度等非電信號(hào)的測(cè)量，能獨(dú)立工作的單片機(jī)溫度檢測(cè)、溫度控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于很多領(lǐng)域。單片機(jī)的接口信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，要想用單片機(jī)作區(qū)溫度這類非電信號(hào)，就要使用溫度傳感器將溫度信息轉(zhuǎn)換為電流或者電壓信號(hào)輸出，如果轉(zhuǎn)化的信號(hào)是模擬信號(hào)，還需要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化，以滿足單片機(jī)接口的需要。
本試驗(yàn)結(jié)合溫度傳感器DS18B20及單線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)。
主要器件：
1、 AT89C52單片機(jī)芯片，控制溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理。
2、 單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20。
試驗(yàn)流程圖：
實(shí)驗(yàn)電路圖：
試驗(yàn)程序代碼：
//DigThermo.h程序
#ifndef _DIGTHERMO_H // 防止DigThermo.h被重復(fù)引用
#define _DIGTHERMO_H
#include // 引用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的頭文件
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar tplsb,tpmsb; // 溫度值低位、高位字節(jié)
sbit DQ = P3^5; // 數(shù)據(jù)通信線DQ
#endif
//DigThermo.c程序
#include "DigThermo.h"
/* 延時(shí)t毫秒 */
void delay(uint t)
{
uint i;
while(t--)
{
/* 對(duì)于11.0592M時(shí)鐘，約延時(shí)1ms */
for (i=0;i<125;i++)
{}
}
}
/* 產(chǎn)生復(fù)位脈沖初始化DS18B20 */
void TxReset(void)
{
uint i;
DQ = 0;
/* 拉低約900us */
i = 100;
while (i>0) i--;
DQ = 1; // 產(chǎn)生上升沿
i = 4;
while (i>0) i--;
}
/* 等待應(yīng)答脈沖 */
void RxWait(void)
{
uint i;
while(DQ);
while(~DQ); // 檢測(cè)到應(yīng)答脈沖
i = 4;
while (i>0) i--;
}
/* 讀取數(shù)據(jù)的一位，滿足讀時(shí)隙要求 */
bit RdBit(void)
{
uint i;
bit b;
DQ = 0;
i++;
DQ = 1;
i++;i++; // 延時(shí)15us以上，讀時(shí)隙下降沿后15us，DS18B20輸出數(shù)據(jù)才有效
b = DQ;
i = 8;
while(i>0) i--;
return (b);
}
/* 讀取數(shù)據(jù)的一個(gè)字節(jié) */
uchar RdByte(void)
{
uchar i,j,b;
b = 0;
for (i=1;i<=8;i++)
{
j = RdBit();
b = (j<<7)|(b>>1);
}
return(b);
}
/* 寫數(shù)據(jù)的一個(gè)字節(jié)，滿足寫1和寫0的時(shí)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)
{
/* 寫1 */
DQ = 0;
i++;i++; // 延時(shí)，使得15us以內(nèi)拉高
DQ = 1;
i = 8;
while(i>0) i--; // 整個(gè)寫1時(shí)隙不低于60us
}
else
{
/* 寫0 */
DQ = 0;
i = 8;
while(i>0) i--; // 保持低在60us到120us之間
DQ = 1;
i++;
i++;
}
}
}
/* 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 */
void convert(void)
{
TxReset(); // 產(chǎn)生復(fù)位脈沖，初始化DS18B20
RxWait(); // 等待DS18B20給出應(yīng)答脈沖
delay(1); // 延時(shí)
WrByte(0xcc); // skip rom 命令
WrByte(0x44); // convert T 命令
}
/* 讀取溫度值 */
void RdTemp(void)
{
TxReset(); // 產(chǎn)生復(fù)位脈沖，初始化DS18B20
RxWait(); // 等待DS18B20給出應(yīng)答脈沖
delay(1); // 延時(shí)
WrByte(0xcc); // skip rom 命令
WrByte(0xbe); // read scratchpad 命令
tplsb = RdByte(); // 溫度值低位字節(jié)(其中低4位為二進(jìn)制的“小數(shù)”部分)
tpmsb = RdByte(); // 高位值高位字節(jié)(其中高5位為符號(hào)位)
}
/* 主程序，讀取的溫度值最終存放在tplsb和tpmsb變量中。
tplsb其中低4位為二進(jìn)制的“小數(shù)”部分;tpmsb其中高
5位為符號(hào)位。真正通過(guò)數(shù)碼管輸出時(shí)，需要進(jìn)行到十進(jìn)
制有符號(hào)實(shí)數(shù)(包括小數(shù)部分)的轉(zhuǎn)換。 */
void main(void)
{
do
{
delay(1); // 延時(shí)1ms
convert(); // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換，需要750ms
delay(1000); // 延時(shí)1s
RdTemp(); // 讀取溫度
}
while(1);
}
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