51单片机 DS18B20温度储传感器

DS18B20温度传感器

64-BITROM：作为器件地址，用于总线通信的寻址，是唯一的，不可更改

SCRATCHPAD（暂存器）：用于总线的数据交互

EEPROM：用于保存温度触发阈值和配置参数

暂存器

单总线

单总线（1-Wire BUS）是由Dallas公司开发的一种通用数据总线

一根通信线：DQ

异步、半双工

单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生供

电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ

和GND两根线

单总线线路规范

设备的DQ均要配置成开漏输出模式

DQ添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

若此总线的从机采取寄生供电，则主机还应配一个强上拉输出电路

单总线时序结构

初始化

主机将总线拉低至少480us，然后释放总线，，等待15~60us后，

存在的从机会拉低总线60～240us以响应主机，之后从机将释放总线

  // 单总线初始化函数u8 OneWire_Init(){u8 i; u8 AckBit;OneWire_DQ = 1; // 拉高总线OneWire_DQ = 0; // 产生复位脉冲i          = 227;while (--i); // 延迟500usOneWire_DQ = 1; // 释放总线i          = 29;while (--i); // 延迟70usAckBit = OneWire_DQ; // 读取从机响应i      = 227;while (--i); // 延迟500usreturn AckBit; // 返回响应位}

发送一位

主机将总线拉低60~120us,然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表示发送1.从机将在总线拉低30us后（典型值）读取电平，整个时间片应大于60us

// 发送一位数据void OneWire_SendBit(u8 bit1){u8 i;OneWire_DQ = 0; // 拉低总线i          = 4;while (--i); // 短暂延迟OneWire_DQ = bit1; // 发送数据位i          = 22;while (--i); // 延迟OneWire_DQ = 1; // 释放总线}

接收一位

主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近15us的末尾），读取为低电平则为接收0，高电平则为接受1，整个时间片应大于60us

// 接收一位数据u8 OneWire_ReceiveBit(){u8 i;u8 bit2;OneWire_DQ = 0; // 拉低总线i          = 2;while (--i); // 短暂延迟OneWire_DQ = 1; // 释放总线i          = 2;while (--i); // 延迟bit2 = OneWire_DQ; // 读取数据位i   = 22;while (--i); // 延迟return bit2; // 返回数据位}

发送一个字节，接收一个字节（低位在前）

// 发送一个字节的数据void OneWire_SendByte(u8 byte){u8 i;for (i = 0; i < 8; i++) {OneWire_SendBit((byte >> i) & 0x01); // 逐位发送字节}}// 接收一个字节的数据u8 OneWire_ReceiveByte(){u8 i;u8 byte = 0x00;for (i = 0; i < 8; i++) {if (OneWire_ReceiveBit()) {byte |= (0x01 << i); // 逐位接收字节}}return byte; // 返回接收到的字节}

操作流程

初始化：从机复位，主机判断从机是否响应

ROM操作：ROM指令+本指令需要的读写操作

功能操作：功能指令+本指令需要的读写操作

数据帧

温度变换

// 启动温度转换void DS18B20_ConvertT(){OneWire_Init(); // 初始化单总线OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM); // 跳过ROM命令OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T); // 启动温度转换命令}

温度读取

// 读取温度值float DS18B20_ReadT(){u16 temp;  u8 TLSB, TMSB;float T;OneWire_Init(); // 初始化单总线OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM); // 跳过ROM命令OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD); // 读取暂存器命令TLSB = OneWire_ReceiveByte(); // 读取温度低字节TMSB = OneWire_ReceiveByte(); // 读取温度高字节temp = TMSB << 8 | TLSB; // 合并高低字节为16位温度值T = (float)temp / 16.0; // 转换为实际温度值return T; // 返回温度值}