51单片机学习：DS18B20温度传感器实验

实验名称：DS18B20温度传感器实验
接线说明：
实验现象：下载程序后，插上DS18B20温度传感器，数码管显示检测的温度值
注意事项：注意温度传感器的方向，在接口处我们已经用丝印画了一个凸起，
所以只需要将温度传感器对应插入即可
***************************************************************************************/
#include "public.h"
#include "smg.h"
#include "ds18b20.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
u8 i=0;
int temp_value;
u8 temp_buf[5];

ds18b20_init();//初始化DS18B20

while(1)
{
i++;
if(i%50==0)//间隔一段时间读取温度值，间隔时间要大于温度传感器转换温度时间
temp_value=ds18b20_read_temperture()*10;//保留温度值小数后一位
if(temp_value<0)//负温度
{
temp_value=-temp_value;
temp_buf[0]=0x40;//显示负号
}
else
temp_buf[0]=0x00;//不显示
temp_buf[1]=gsmg_code[temp_value/1000];//百位
temp_buf[2]=gsmg_code[temp_value%1000/100];//十位
temp_buf[3]=gsmg_code[temp_value%1000%100/10]|0x80;//个位+小数点
temp_buf[4]=gsmg_code[temp_value%1000%100%10];//小数点后一位
smg_display(temp_buf,4);
}
}

#include "ds18b20.h"
#include "intrins.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_reset
* 函数功能 : 复位DS18B20
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void ds18b20_reset(void)
{
DS18B20_PORT=0; //拉低DQ
delay_10us(75); //拉低750us
DS18B20_PORT=1; //DQ=1
delay_10us(2); //20US
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_check
* 函数功能 : 检测DS18B20是否存在
* 输 入 : 无
* 输 出 : 1:未检测到DS18B20的存在，0:存在
*******************************************************************************/
u8 ds18b20_check(void)
{
u8 time_temp=0;

while(DS18B20_PORT&&time_temp<20) //等待DQ为低电平
{
time_temp++;
delay_10us(1);
}
if(time_temp>=20)return 1; //如果超时则强制返回1
else time_temp=0;
while((!DS18B20_PORT)&&time_temp<20) //等待DQ为高电平
{
time_temp++;
delay_10us(1);
}
if(time_temp>=20)return 1; //如果超时则强制返回1
return 0;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_read_bit
* 函数功能 : 从DS18B20读取一个位
* 输 入 : 无
* 输 出 : 1/0
*******************************************************************************/
u8 ds18b20_read_bit(void)
{
u8 dat=0;

DS18B20_PORT=0;
_nop_();_nop_();
DS18B20_PORT=1;
_nop_();_nop_(); //该段时间不能过长，必须在15us内读取数据
if(DS18B20_PORT)dat=1; //如果总线上为1则数据dat为1，否则为0
else dat=0;
delay_10us(5);
return dat;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_read_byte
* 函数功能 : 从DS18B20读取一个字节
* 输 入 : 无
* 输 出 : 一个字节数据
*******************************************************************************/
u8 ds18b20_read_byte(void)
{
u8 i=0;
u8 dat=0;
u8 temp=0;

for(i=0;i<8;i++)//循环8次，每次读取一位，且先读低位再读高位
{
temp=ds18b20_read_bit();
dat=(temp<<7)|(dat>>1);
}
return dat;
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_write_byte
* 函数功能 : 写一个字节到DS18B20
* 输 入 : dat：要写入的字节
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void ds18b20_write_byte(u8 dat)
{
u8 i=0;
u8 temp=0;

for(i=0;i<8;i++)//循环8次，每次写一位，且先写低位再写高位
{
temp=dat&0x01;//选择低位准备写入
dat>>=1;//将次高位移到低位
if(temp)
{
DS18B20_PORT=0;
_nop_();_nop_();
DS18B20_PORT=1;
delay_10us(6);
}
else
{
DS18B20_PORT=0;
delay_10us(6);
DS18B20_PORT=1;
_nop_();_nop_();
}
}
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_start
* 函数功能 : 开始温度转换
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void ds18b20_start(void)
{
ds18b20_reset();//复位
ds18b20_check();//检查DS18B20
ds18b20_write_byte(0xcc);//SKIP ROM
ds18b20_write_byte(0x44);//转换命令
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_init
* 函数功能 : 初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
* 输 入 : 无
* 输 出 : 1:不存在，0:存在
*******************************************************************************/
u8 ds18b20_init(void)
{
ds18b20_reset();
return ds18b20_check();
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ds18b20_read_temperture
* 函数功能 : 从ds18b20得到温度值
* 输 入 : 无
* 输 出 : 温度数据
*******************************************************************************/
float ds18b20_read_temperture(void)
{
float temp;
u8 dath=0;
u8 datl=0;
u16 value=0;

ds18b20_start();//开始转换
ds18b20_reset();//复位
ds18b20_check();
ds18b20_write_byte(0xcc);//SKIP ROM
ds18b20_write_byte(0xbe);//读存储器

datl=ds18b20_read_byte();//低字节
dath=ds18b20_read_byte();//高字节
value=(dath<<8)+datl;//合并为16位数据

if((value&0xf800)==0xf800)//判断符号位，负温度
{
value=(~value)+1; //数据取反再加1
temp=value*(-0.0625);//乘以精度
}
else //正温度
{
temp=value*0.0625;
}
return temp;
}

#include "smg.h"

//共阴极数码管显示0~F的段码数据
u8 gsmg_code[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : smg_display
* 函数功能 : 动态数码管显示
* 输 入 : dat：要显示的数据
pos：从左开始第几个位置开始显示，范围1-8
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void smg_display(u8 dat[],u8 pos)
{
u8 i=0;
u8 pos_temp=pos-1;

for(i=pos_temp;i<8;i++)
{
switch(i)//位选
{
case 0: LSC=1;LSB=1;LSA=1;break;
case 1: LSC=1;LSB=1;LSA=0;break;
case 2: LSC=1;LSB=0;LSA=1;break;
case 3: LSC=1;LSB=0;LSA=0;break;
case 4: LSC=0;LSB=1;LSA=1;break;
case 5: LSC=0;LSB=1;LSA=0;break;
case 6: LSC=0;LSB=0;LSA=1;break;
case 7: LSC=0;LSB=0;LSA=0;break;
}
SMG_A_DP_PORT=dat[i-pos_temp];//传送段选数据
delay_10us(100);//延时一段时间，等待显示稳定
SMG_A_DP_PORT=0x00;//消音
}
}

#include "public.h"

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay_10us
* 函数功能 : 延时函数，ten_us=1时，大约延时10us
* 输 入 : ten_us
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
while(ten_us--);
}

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay_ms
* 函数功能 : ms延时函数，ms=1时，大约延时1ms
* 输 入 : ms：ms延时时间
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void delay_ms(u16 ms)
{
u16 i,j;
for(i=ms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}