AT89C52单片机与DS18B20的接口电路及源代码

本文将介绍51单片机AT89C52与温度传感器芯片DS18B20构成测温系统，并提供源程序供读者参考.其测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋50度之间，用4位数码管显示出来。

硬件电路原理图

图2 AT89S52与DS18B20组成的测温系统原理图
工作原理
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。DS18B20产品的特点
（1）、只要求一个I/O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。
DS18B20详细引脚功能描述1 GND地信号；2 DQ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；3 VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。
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，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。
C语言源程序：

#include
code unsigned char seg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //显示段码
void Delay(unsigned int tc) //显示延时程序
{while( tc != 0 )
{unsigned int i;
for(i=0; i<100; i );
tc--;}
}
sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20的数据输入/输出脚DQ,根据情况设定
unsigned int sdata;//测量到的温度的整数部分
unsigned char xiaoshu1;//小数第一位
unsigned char xiaoshu2;//小数第二位
unsigned char xiaoshu;//两位小数
bit fg=1; //温度正负标志
void dmsec (unsigned int count) //延时部分
{
unsigned char i;
while(count--)
{for(i=0;i<115;i );}
}
void tmreset (void) //发送复位
{
unsigned char i;
TMDAT=0; for(i=0;i<103;i );
TMDAT = 1; for(i=0;i<4;i );
}
bit tmrbit (void) //读一位//
{
unsigned int i;
bit dat;
TMDAT = 0;
i ;
TMDAT = 1;
i ; i ; //微量延时 //
dat = TMDAT;
for(i=0;i<8;i );
return (dat);
}
unsigned char tmrbyte (void) //读一个字节
{
unsigned char i,j,dat;
dat = 0;
for (i=1;i<=8;i )
{ j = tmrbit(); dat = (j<< 7) | (dat >> 1); }
return (dat);
}
void tmwbyte (unsigned char dat) //写一个字节
{
unsigned char j,i;
bit testb;
for (j=1;j<=8;j )
{ testb = dat & 0x01;
dat = dat >> 1;
if (testb)
{ TMDAT = 0; //写0
i ; i ;
TMDAT = 1;
for(i=0;i<8;i ); }

else
{ TMDAT = 0; //写0
for(i=0;i<8;i );
TMDAT = 1;
i ; i ;}
}
}
void tmstart (void) //发送ds1820 开始转换
{ tmreset(); //复位
dmsec(1); //延时
tmwbyte(0xcc); //跳过序列号命令
tmwbyte(0x44); //发转换命令 44H,
}
void tmrtemp (void) //读取温度
{
unsigned char a,b;
tmreset (); //复位
dmsec (1); //延时
tmwbyte (0xcc); //跳过序列号命令
tmwbyte (0xbe); //发送读取命令
a = tmrbyte (); //读取低位温度
b = tmrbyte (); //读取高位温度
if(b>0x7f) //最高位为1时温度是负
{a=~a; b=~b 1; //补码转换，取反加一
fg=0; //读取温度为负时fg=0
}
sdata = a/16 b*16; //整数部分
xiaoshu1 = (a&0x0f)*10/16; //小数第一位
xiaoshu2 = (a&0x0f)*100/16;//小数第二位
xiaoshu=xiaoshu1*10 xiaoshu2; //小数两位
}
void DS18B20PRO(void)
{ tmstart();
//dmsec(5); //如果是不断地读取的话可以不延时 //
tmrtemp(); //读取温度,执行完毕温度将存于TMP中 //
}
void Led()
{
if(fg==1) //温度为正时显示的数据
{ P2=P2&0xef;
P0=seg7code[sdata/10]; //输出十位数
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;
P0=seg7code[sdata]|0x80; //输出个位和小数点
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf;
P0=seg7code[xiaoshu1]; //输出小数点后第一位
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f;
P0=seg7code[xiaoshu2]; //输出小数点后第二位
Delay(4); P2=P2|0xf0;
}
if(fg==0) //温度为负时显示的数据
{ P2=P2&0xef;
P0=seg7code[11]; //负号
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xdf;
P0=seg7code[sdata/10]|0x80; //输出十位数
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0xbf;
P0=seg7code[sdata]; //输出个位和小数点
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P2&0x7f;
P0=seg7code[xiaoshu1]; //输出小数点后第一位
Delay(4); P2=P2|0xf0;
}
}
main()
{fg=1;
while(1)
{
DS18B20PRO();
Led();
}
}