51单片机学习笔记:DS18B20测温程序

C代码  

1. #include "my51.h"  

2. #include "smg.h"  

3. #include "ds18b20.h"  

4.   

5. void main()           //测试 ,6位数码管显示温度值  

6. {  

7.     u8 i=0;  

8.     u16 temp=0;  

9.     while(1)  

10.     {     

11.         temp=ds18b20_readTemperaData();  

12.         for(i=0;i<100;i++)  

13.         {  

14.             displaySMG(ds18b20_processTempData(temp));    

15.         }             

16.     }  

17. }  

C代码  

1. #ifndef     _DS18B20_H     

2. #define     _DS18B20_H  

3. #include   "my51.h"  

4. #include   "smg.h"  

5.   

6. extern u8 smgWela[7];             //数码管位选数据  

7. sbit DQ=P2^2;                     //总线定义  

8. bool ds18b20_init();              //初始化函数  

9. u8*  ds18b20_processTempData(u16 temp);//将temp数据处理成数码管可显示数据  

10. u16  ds18b20_readTemperaData();   //读温度  

11. u8   ds18b20_readByte() ;         //读一个字节  

12. void ds18b20_writeByte(u8 dat);   //mcu向18b20写一个字节  

13.   

14. #endif  

C代码  

1. #include "ds18b20.h"  

2.   

3. /****************************************************************** 

4. 当主机总线t0时刻从高拉至低电平时就产生写时间隙 

5. 从to 时刻开始的1us之后,15us之前将所需写的位送到总线上 

6. DSl820 在t0后的15-60us 对总线采样若低电平写入的位是0 ,若高电平写入的位是1  

7. 连续写2 个位之间的间隙应大于1us  

8. 写1,总时间大于60us,在t0开始延时1us就可以写1,15us之后ic来采样,采样时间最大45us 

9. 写0,总时间是60~120us,15~60us是ic在采样,120以外就没必要了,mcu总得释放总线吧 

10. 不管写1还是写0,大于60us的话,ic肯定已经采样完成了,那mcu就可以释放了 

11. *******************************************************************/  

12. void ds18b20_writeByte(u8 dat)  //mcu向ic写一个字节  

13. {  

14.     u8 i;  

15.     u8 tmep=dat;  

16.     for(i=0;i<8;i++)  

17.     {  

18.         DQ=0;           //产生读写时序的起始信号  

19.         _nop_();        //要求至少1us的延时  

20.         DQ=dat & 0x01; //对总线赋值,从最低位开始写起  

21.         delayXus(10);//延时74us,写0在60~120us之间释放,写1的话大于60us均可释放  

22.         DQ=1;          //释放总线,为下一次mcu送数据做准备,         

23.         dat>>=1;     //有效数据移动到最低位,2次写数据间隙至少需1us  

24.     }  

25. }  

26.   

27. /************************************************************************** 

28. 下降沿产生读时序 

29. 整个读时序必须至少有60us的持续时间,相邻两个读时序必须要有至少1us的恢复时间 

30. DS18B20在读时序产生1us后输出数据到总线上,也有可能需要2~3个微秒,但不会更多 

31. 而要求主机释放总线和采样总线等动作要在15μs内完成,那么让mcu采样的最佳时机 

32. 是读时序产生后的5~13us之间,在15~60us这段时间是18b20的私有时间,它会在这段 

33. 时间内的任意时刻释放总线,是不稳定期,我们不要让mcu在这段时间里对总线操作 

34. *******************************************************/  

35. u8 ds18b20_readByte()    //mcu读一个字节  

36. {  

37.     u8 i,value=0;  

38.     for(i=0;i<8;i++)  

39.     {  

40.         DQ=0;                       //起始信号  

41.         value>>=1;                  //顺便延时3~4个机器周期  

42.         DQ=1;                       //mcu释放总线  

43.         _nop_();_nop_();_nop_();    //再延时3.3us   

44.         if(DQ)            

45.         {  

46.             value|=0x80;//保存高电平数据,低电平的话不用保存,移位后默认是0  

47.         }   

48.         delayXus(8); //延时60.76us    

49.     }  

50.     return value;  

51. }  

52.   

53. u16 ds18b20_readTemperaData()  //读取温度值  

54. {  

55.     u16 temp=0;  

56.     if(ds18b20_init())  

57.     {  

58.         ds18b20_writeByte(0xcc);      //写指令:跳过rom检测  

59.         ds18b20_writeByte(0x44);     //写指令:温度转换  

60.         //delayms(750);// 转换延时需要750ms以上,我们不等它  

61.         //首次转换未完成时,得到的初始化数据是85度,处理一下就可以了  

62.         //温度转换电路是硬件独立的,不会阻塞初始化功能   

63.         if(ds18b20_init())  

64.         {  

65.             ds18b20_writeByte(0xcc);  //写指令:跳过检测rom  

66.             ds18b20_writeByte(0xbe);  //写指令:读取温度值  

67.             temp=ds18b20_readByte();  //先读低8位数据  

68.             temp|=(u16)ds18b20_readByte()<<8; //再读高8位数据,然后合并  

69.             temp&= 0x0FFF;  //高4位数据反正没用上,我们用来存放错误码  

70.         }  

71.         else  

72.         {  

73.             led5=0;      //调试代码  

74.             temp=0x2000; //错误码,初始化失败  

75.         }  

76.     }  

77.     else  

78.     {  

79.         led6=0;         //调试代码  

80.         temp=0x1000;    //错误码,初始化失败,可能器件损坏  

81.     }  

82.     return temp;  

83. }  

84.   

85. bool ds18b20_init()   //初始化  

86. {  

87.     u8 checkState=0;  

88.     DQ=1;             //总线初始状态  

89.     _nop_();_nop_();  

90.     DQ=0;             //mcu先将总线拉低  

91.     delayXus(80);     //延时530us,要求480us~960us的低电平信号  

92.                       //当ic接受到此复位信号后会回发一个存在信号  

93.                       //mcu若要接收此存在信号则先要释放总线,让ic控制该总线  

94.                       //当mcu释放总线后的15~60us之后,ic才向总线发一个低电平信号  

95.                       //该信号存在时间为60~240us  

96.     DQ=1;             //mcu释放总线  

97.     delayXus(10);     //mcu释放15~60us以上,(8+6*10)*1.085=73us,  

98.                       //这时DS18B20已经拉低信号，大约60~240us应答保持时间,  

99.     checkState=DQ;    //在这段60~240us时间内,mcu采样是否有器件响应,0表示有响应  

100.     delayXus(70);     //延时464us,加上之前的73us,共537us  

101.                       //虽然ic在拉低电平60~240us之后,会释放总线,但整个时间至少480us  

102.                       //故我们共用时537us,这样是为了不影响后续的操作                      

103.     if(checkState)    //checkstate为0说明有器件响应,为1无器件响应  

104.     {  

105.         return FALSE;  

106.     }  

107.     return TRUE;      //初始化成功  

108. }  

109.   

110. u8* ds18b20_processTempData(u16 temp) //返回数码管可直接显示的数据指针  

111. {  

112.     u8 i=0;   

113.     if(0x0550==temp)      //如果初始化温度数据是85度的话  

114.     {  

115.         led7=0;           //亮灯报警,调试   

116.         smgWela[5]=18;    //当温度是85度,第6个数码管显示负号  

117.         return  smgWela;  //一般刚上电时能看到这个负号  

118.     }  

119.   

120.     if(1==(temp&0x0800))  //检测第11位是否为1,为1是负温度  

121.     {  

122.         temp&=0x07ff;     //只取第0~10共11个位  

123.         temp=(~temp+1) & 0x07ff;//将补码还原  

124.         smgWela[0]=18;   //第一个数码管显示18号元素,即负号  

125.     }  

126.     else  

127.     {  

128.         smgWela[0]=dark;     //正温度的话这个数码管就不要显示了  

129.     }  

130.     temp=(u16)(temp*6.25);   //精度的1000倍,我们将小数点另外叠加显示  

131.     if(temp>=10000)  

132.     {  

133.          smgWela[1]=1;       //第二个数码管显示1,是百位上,100度以上啊  

134.     }  

135.     else  

136.     {  

137.         smgWela[1]=dark;     //百位上是0的话不要显示这个0  

138.     }  

139.     smgWela[2]=temp%10000/1000;    //第三个数码管 十位  

140.     smgWela[3]=temp%1000/100;      //第四个数码管 个位叠加小数点  

141.     smgWela[4]=temp%100/10;        //第五个数码管   

142.     smgWela[5]=temp%10;            //第六个数码管  

143.     smgWela[6]=0xf7;               //第4个数码管叠加小数点  

144.     return smgWela;                //返回数组  

145. }  

C代码  

1. #ifndef _51SMG_H_  

2. #define _51SMG_H_  

3.   

4. #include   

5. #include "mytype.h"  

6. sbit dula =P2^6;        //段选锁存器控制  控制笔段  

7. sbit wela =P2^7;        //位选锁存器控制  控制位置  

8.   

9. #define dark    0x11//在段中,0x11是第17号元素,0x00是低电平,数码管不亮,即table[17]  

10. #define dotDark 0xff//小数点全暗  

11.   

12. void displaySMG(u8* pWela); //数码管显示函数,参数是数组指针  

13.   

14. #endif  

C代码  

1. #include "smg.h"  

2. #include "my51.h"  

3.   

4. static u8 code table[]= {       //0~F外加小数点和空输出的数码管编码  

5.     0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , // 0 1 2 3  

6.     0x66 , 0x6d , 0x7d , 0x07 , // 4 5 6 7  

7.     0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , // 8 9 A B  

8.     0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , // C D E F  

9.     0x80 , 0x00 ,0x40           // . 空 负号    空为第17号元素  

10.  };  

11.   

12. /*  由于此表只能一次显示一个小数点,故已注释掉,仅供查询 

13.     例如想要第一个和第六个数码管小数点同时点亮, 

14.     则执行 pWela->dot = 0xfe & 0xdf  即可 

15.     u8 code dotTable[]={   //小数点位置,某一位置0时,小数点亮 

16.     0xff ,                 //全暗 

17.     0xfe , 0xfd , 0xfb ,   //1 2 3 

18.     0xf7 , 0xef , 0xdf     //4 5 6                     

19. };*/  

20.   

21. u8 data smgWela[7]={0,0,0,0,0,0,0}; //第一位到第六位,最后一个是小数点位置控制  

22.   

23. //P0口的数码管位选控制锁存器只用了低6位,我们保留高2位的数据,留作它用  

24. void displaySMG(u8* pWela)  

25. {  

26.     u8 i=0;   

27.     //控制6位数码管显示函数,不显示的位用参数dark  

28.     u8 preState=P0|0x3f;  //保存高2位状态,其中最高位是ADC0804的片选信号  

29.     wela=0;dula=0;_nop_();//先锁定数据,防止吴亮及位选锁存器高2位数据被改变  

30.           

31.     P0=0;                 //由于数码管是共阴极的,阳极送低电平,灯不亮  

32.     dula=1;_nop_();  

33.     dula=0;               //段选数据清空并锁定  

34.   

35.     P0=preState;          //共阴极数码管是阴极置高不亮,低6位置1,高2位保留     

36.     wela=1;_nop_();       //注:wela和dula上电默认为1          

37.     wela=0;               //位选锁定,初始保留高2位的数据,低6位置高不亮  

38.   

39.     for(i=0;i<6;i++)   //显示6位数码管  

40.     {  

41.         P0=table[pWela[i]]|(((1<

42.         dula=1;_nop_();      //送段数据,叠加小数点的显示,0x00点亮小数点  

43.         dula=0;  

44.           

45.         P0=preState&~(1<

46.         wela=1; _nop_();     //送位选号  

47.         wela=0;   

48.         delayms(1);          //稍作延时,让灯管亮起来            

49.         {  //消除叠影及误亮,阴极置1不亮,低6位置1,高2位保留并锁定  

50.             P0=preState;  

51.             wela=1; _nop_();              

52.             wela=0;   

53.         }  

54.     }  

55. }  

C代码  

1. #ifndef _MY51_H  

2. #define _MY51_H  

3. #include   

4. //#include   

5. #include   

6. #include "mytype.h"  

7.   

8.   

9. #define high    1   //高电平  

10. #define low     0   //低电平  

11.   

12. #define led P1    //灯总线控制  

13.   

14. sbit led0=P1^0;     //8个led灯,阴极送低电平点亮  

15. sbit led1=P1^1;  

16. sbit led2=P1^2;  

17. sbit led3=P1^3;  

18. sbit led4=P1^4;  

19. sbit led5=P1^5;  

20. sbit led6=P1^6;  

21. sbit led7=P1^7;   

22. sbit ledLock=P2^5;  //led锁存的状态,0锁定 ,1不锁定  

23.      

24. sbit beep=P2^3;     //蜂鸣器  

25.   

26. void delayms(u16 ms);  

27. void delayXus(u8 us); //函数执行(8+6x)个机器周期, 即t=(8+6x)*1.085  

28. /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  

29.   

30.   

31. #endif  

C代码  

1. #include "MY51.h"  

2.   

3. void delayms(u16 ms)     //毫秒级软延时函数  

4. {     

5.     u16 i,j;  

6.     for(i=ms;i>0;i--)  

7.     {  

8.         for(j=113;j>0;j--)  

9.         {}  

10.     }  

11. }  

12.   

13. /**************************************************************** 

14. 若使用12分频模式的mcu,晶振频率为11059200Hz 

15. 则每个机器周期用时12/11059200=1.085微秒 

16. keil4编译,在默认的8级优化方式下 

17. 参数us=0时,函数执行9个机器周期,即t=9*1.085=9.77 us 

18. 参数us!=0时,函数执行(8+6x)个机器周期, 即t=(8+6x)*1.085 us 

19. *****************************************************************/  

20. void delayXus(u8 us)    //微秒级软延时函数  

21. {  

22.     while(us)           //这种写法有利于减小us=0时的机器周期  

23.     {  

24.         us--;  

25.     }  

26. }