基于DS18B20数字温度计设计

单片机除了可以测量电信号外，还可以用与温度、湿度等非电信号的测量，能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛的应用于很多领域。单片机的接口信号是数字信号，要想用单片机作区温度这类非电信号，就要使用温度传感器将温度信息转换为电流或者电压信号输出，如果转化的信号是模拟信号，还需要进行A/D转化，以满足单片机接口的需要。

本试验结合温度传感器DS18B20及单线技术实现数字温度计的设计。

 

主要器件：

1、  AT89C52单片机芯片，控制温度传感器和数据处理。

2、  单线数字温度传感器DS18B20。

 

试验流程图： 

实验电路图： 

试验程序代码：

//DigThermo.h程序

#ifndef    _DIGTHERMO_H               // 防止DigThermo.h被重复引用

 

#define    _DIGTHERMO_H

 

#include         // 引用标准库的头文件

#include

#include

#include

 

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

 

uchar tplsb,tpmsb;         // 温度值低位、高位字节

 

sbit DQ = P3^5;                   // 数据通信线DQ

 

 

#endif

 

//DigThermo.c程序

#include "DigThermo.h"

 

/* 延时t毫秒 */

void delay(uint t)

{

       uint i;

       while(t--)

       {

              /* 对于11.0592M时钟，约延时1ms */

              for (i=0;i<125;i++)

              {}

       }

}

 

/* 产生复位脉冲初始化DS18B20 */

void TxReset(void)

{

       uint i;

       DQ = 0;

 

       /* 拉低约900us */

       i = 100;

       while (i>0)      i--;  

      

       DQ = 1;                       // 产生上升沿

       i = 4;

       while (i>0)      i--;

}

 

/* 等待应答脉冲 */

void RxWait(void)

{

       uint i;

       while(DQ);

       while(~DQ);                 // 检测到应答脉冲

       i = 4;

       while (i>0)      i--;

}

 

/* 读取数据的一位，满足读时隙要求 */

bit RdBit(void)

{

       uint i;

       bit b;

       DQ = 0;

       i++;

       DQ = 1;

       i++;i++;                 // 延时15us以上，读时隙下降沿后15us，DS18B20输出数据才有效

       b = DQ;

       i = 8;

       while(i>0) i--;

       return (b);

}

 

/* 读取数据的一个字节 */

uchar RdByte(void)

{

       uchar i,j,b;

       b = 0;

       for (i=1;i<=8;i++)

       {

              j = RdBit();

              b = (j<<7)|(b>>1);

       }

       return(b);

}

 

/* 写数据的一个字节，满足写1和写0的时隙要求 */

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)

              {

                     /* 写1 */

                     DQ = 0;

                     i++;i++;   // 延时，使得15us以内拉高

                     DQ = 1;

                     i = 8;

                     while(i>0) i--; // 整个写1时隙不低于60us

            }

              else

              {

                     /* 写0 */

                     DQ = 0;               

                     i = 8;

                     while(i>0) i--; // 保持低在60us到120us之间

                     DQ = 1;

                     i++;

                     i++;

              }

       }

}

 

/* 启动温度转换 */

void convert(void)

{

       TxReset();                    // 产生复位脉冲，初始化DS18B20

       RxWait();                     // 等待DS18B20给出应答脉冲

       delay(1);                // 延时

       WrByte(0xcc);              // skip rom 命令

       WrByte(0x44);              // convert T 命令

}

 

/* 读取温度值 */

void RdTemp(void)

{

       TxReset();                    // 产生复位脉冲，初始化DS18B20

       RxWait();                     // 等待DS18B20给出应答脉冲

       delay(1);                // 延时

       WrByte(0xcc);              // skip rom 命令

       WrByte(0xbe);              // read scratchpad 命令

       tplsb = RdByte();    // 温度值低位字节（其中低4位为二进制的“小数”部分）

       tpmsb = RdByte();  // 高位值高位字节（其中高5位为符号位）          

}

 

/* 主程序，读取的温度值最终存放在tplsb和tpmsb变量中。

   tplsb其中低4位为二进制的“小数”部分；tpmsb其中高

   5位为符号位。真正通过数码管输出时，需要进行到十进

   制有符号实数（包括小数部分）的转换。              */

void main(void)

{

       do

       {    

              delay(1);         // 延时1ms

              convert();              // 启动温度转换，需要750ms

              delay(1000);   // 延时1s

              RdTemp();             // 读取温度                

       }

       while(1);

}