DS18B20是一種單總線數(shù)字溫度傳感器，測(cè)試溫度范圍-55℃-125℃，具有體積小，硬件開(kāi)銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。網(wǎng)上關(guān)于DS18B20的資料很多，但是光有程序，沒(méi)有講解，導(dǎo)致身邊很多同學(xué)即使拿到源碼也無(wú)從下手，下面就來(lái)看一下ds18b20測(cè)溫程序詳解。
DS18B20測(cè)溫程序詳解（超詳細(xì)注釋）
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DQ = P2^2; //數(shù)據(jù)口define interface
sbit dula = P2^6; //數(shù)碼管段選
sbit wela = P2^7; //數(shù)碼管位選
uint temp; //溫度值 variable of temperature
//不帶小數(shù)點(diǎn)
unsigned char code table［］ = {0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，
0x07，0x7f，0x6f，0x77，0x7c，0x39，0x5e，0x79，0x71};
//帶小數(shù)點(diǎn)
unsigned char code table1［］ = {0xbf，0x86，0xdb，0xcf，0xe6，0xed，0xfd，0x87，0xff，0xef};
/*************精確延時(shí)函數(shù)*****************/
void delay（unsigned char i）
{
while（--i）;
}
/******************************************
此延時(shí)函數(shù)針對(duì)的是12Mhz的晶振
delay（0）：延時(shí)518us 誤差：518-2*256=6
delay（1）：延時(shí)7us （原帖寫(xiě)“5us”是錯(cuò)的）
delay（10）：延時(shí)25us 誤差：25-20=5
delay（20）：延時(shí)45us 誤差：45-40=5
delay（100）：延時(shí)205us 誤差：205-200=5
delay（200）：延時(shí)405us 誤差：405-400=5
*******************************************/
/*****************DS18B20******************/
void Init_Ds18b20（void） //DS18B20初始化send reset and initialization command
{
DQ = 1; //DQ復(fù)位，不要也可行。
delay（1）; //稍做延時(shí)
DQ = 0; //單片機(jī)拉低總線
delay（250）; //精確延時(shí)，維持至少480us
DQ = 1; //釋放總線，即拉高了總線
delay（100）; //此處延時(shí)有足夠，確保能讓DS18B20發(fā)出存在脈沖。
}
uchar Read_One_Byte（） //讀取一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)read a byte date
//讀數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)以字節(jié)的最低有效位先從總線移出
{
uchar i = 0;
uchar dat = 0;
for（i=8;i》0;i--）
{
DQ = 0; //將總線拉低，要在1us之后釋放總線
//單片機(jī)要在此下降沿后的15us內(nèi)讀數(shù)據(jù)才會(huì)有效。
_nop_（）; //至少維持了1us，表示讀時(shí)序開(kāi)始
dat 》》= 1; //讓從總線上讀到的位數(shù)據(jù)，依次從高位移動(dòng)到低位。
DQ = 1; //釋放總線，此后DS18B20會(huì)控制總線，把數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€上
delay（1）; //延時(shí)7us，此處參照推薦的讀時(shí)序圖，盡量把控制器采樣時(shí)間放到讀時(shí)序后的15us內(nèi)的最后部分
if（DQ） //控制器進(jìn)行采樣
{
dat |= 0x80; //若總線為1，即DQ為1，那就把dat的最高位置1;若為0，則不進(jìn)行處理，保持為0
}
delay（10）; //此延時(shí)不能少，確保讀時(shí)序的長(zhǎng)度60us。
}
return （dat）;
}
void Write_One_Byte（uchar dat）
{
uchar i = 0;
for（i=8;i》0;i--）
{
DQ = 0; //拉低總線
_nop_（）; //至少維持了1us，表示寫(xiě)時(shí)序（包括寫(xiě)0時(shí)序或?qū)?時(shí)序）開(kāi)始
DQ = dat&0x01; //從字節(jié)的最低位開(kāi)始傳輸
//指令dat的最低位賦予給總線，必須在拉低總線后的15us內(nèi)，
//因?yàn)?5us后DS18B20會(huì)對(duì)總線采樣。
delay（10）; //必須讓寫(xiě)時(shí)序持續(xù)至少60us
DQ = 1; //寫(xiě)完后，必須釋放總線，
dat 》》= 1;
delay（1）;
}
}
uint Get_Tmp（） //獲取溫度get the temperature
{
float tt;
uchar a，b;
Init_Ds18b20（）; //初始化
Write_One_Byte（0xcc）; //忽略ROM指令
Write_One_Byte（0x44）; //溫度轉(zhuǎn)換指令
Init_Ds18b20（）; //初始化
Write_One_Byte（0xcc）; //忽略ROM指令
Write_One_Byte（0xbe）; //讀暫存器指令
a = Read_One_Byte（）; //讀取到的第一個(gè)字節(jié)為溫度LSB
b = Read_One_Byte（）; //讀取到的第一個(gè)字節(jié)為溫度MSB
temp = b; //先把高八位有效數(shù)據(jù)賦于temp
temp 《《= 8; //把以上8位數(shù)據(jù)從temp低八位移到高八位
temp = temp|a; //兩字節(jié)合成一個(gè)整型變量
tt = temp*0.0625; //得到真實(shí)十進(jìn)制溫度值
//因?yàn)镈S18B20可以精確到0.0625度
//所以讀回?cái)?shù)據(jù)的最低位代表的是0.0625度
temp = tt*10+0.5; //放大十倍
//這樣做的目的將小數(shù)點(diǎn)后第一位也轉(zhuǎn)換為可顯示數(shù)字
//同時(shí)進(jìn)行一個(gè)四舍五入操作。
return temp;
}
/****************數(shù)碼碼動(dòng)態(tài)顯示函數(shù)**************/
void Display（uint temp） //顯示程序
{
uchar A1，A2，A3;
A1 = temp/100; //百位
A2 = temp%100/10; //十位
A3 = temp%10; //個(gè)位
dula = 0;
P0 = table［A1］; //顯示百位
dula = 1; //打開(kāi)段選，對(duì)應(yīng)74573的鎖存位，高電平不鎖存
dula = 0;
wela = 0;
P0 = 0x7e;
wela = 1; //打開(kāi)位選
wela = 0;
delay（0）;
dula = 0;
P0 = table1［A2］; //顯示十位，使用的是有小數(shù)點(diǎn)的數(shù)組（因?yàn)閠emp值擴(kuò)大了10倍，雖然是十位，實(shí)際為個(gè)位）
dula = 1;
dula = 0;
wela = 0;
P0 = 0x7d;
wela = 1;
wela = 0;
delay（0）;
P0 = table［A3］; //顯示個(gè)位
dula = 1;
dula = 0;
P0 = 0x7b;
wela = 1;
wela = 0;
delay（0）;
}
void main（）
{
while（1）
{
Display（Get_Tmp（））;
}
}
DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
主要由2部分組成：64位ROM、9字節(jié)暫存器，如圖所示。
（1） 64 位ROM。它的內(nèi)容是64 位序列號(hào)，它可以被看作是該DS18B20 的地址序列碼，其作用是使每個(gè)DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20 的目的。
（2） 9字節(jié)暫存器包含：溫度傳感器、上限觸發(fā)TH高溫報(bào)警器、下限觸發(fā)TL低溫報(bào)警器、高速暫存器、8位CRC產(chǎn)生器。
一、ds18b20器件原理：
原理圖：
基本上所有的重要信息都在這張圖上啦。很獨(dú)特的一個(gè)點(diǎn)就是數(shù)據(jù)輸入輸出是共用一個(gè)管腳DQ的。
對(duì)于唯一的數(shù)據(jù)口，需要一定的執(zhí)行順訊：
二、ds18b20執(zhí)行序列
如圖，每一次操作都必須滿足上述順序，若是缺少或者混亂，器件將不會(huì)返回值。
1、初始化：
通過(guò)單總線的所有執(zhí)行操作處理都從一個(gè)初始化序列開(kāi)始。初始化序列包括一個(gè)從總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和其后由從機(jī)發(fā)出的存在脈沖，存在脈沖讓總線控制器知道DB18B20存在且已經(jīng)做好操作準(zhǔn)備。
2、ROM指令：
這里采用單從機(jī)模式（只有一個(gè)DB18B20），只挑取幾個(gè)比較重要的指令做以說(shuō)明
READ ROM［33h］（讀取ROM指令）：
只有在總線上存在單只DS18B20的時(shí)候才能使用這條命令。該命令允許總線控制器在不使用搜索ROM指令的情況下讀取從機(jī)的64位片序列碼。如果總線上有不止一只從機(jī)，當(dāng)所有從機(jī)試圖同時(shí)傳送信號(hào)時(shí)就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。
SKIP ROM［CCh］（忽略ROM指令） ：
這條指令允許總線控制器不用提供64位ROM編碼就是用功能指令。例如，總線控制器可以先發(fā)出一條忽略ROM指令，然后發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令［44h］，從而完成溫度轉(zhuǎn)換操作。注意：當(dāng)只有一直從機(jī)在總線上時(shí)，無(wú)論如何，忽略ROM指令之后只能跟著發(fā)出一條讀取暫存器指令［BEh］。
3、功能指令：
在總線控制器發(fā)給欲連接的DS18B20一條ROM指令后，跟著可以發(fā)送一條DS18B20功能指令。這些命令允許總線控制器讀寫(xiě)DS18B20的暫存器，發(fā)起溫度轉(zhuǎn)換和識(shí)別電源模式。
CONVERT T［44h］（溫度轉(zhuǎn)換指令）：
這條命令用以啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換。溫度轉(zhuǎn)換指令被執(zhí)行，產(chǎn)生的溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)以2個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)在告訴暫存器中，而后DS18B20保存等待狀態(tài)。如果DS18B20以外部電源供電，總線控制器在發(fā)出該命令后跟著發(fā)出讀時(shí)序，DS18B20如果處于轉(zhuǎn)換中，將在總線上返回0，若溫度轉(zhuǎn)換完成，則返回1。
READ SCRATCHPAD（讀取暫存器指令）：
這條命令讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從字節(jié)0開(kāi)始，一直進(jìn)行下去，直到第9字節(jié)（字節(jié)8）讀完，如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時(shí)間發(fā)出復(fù)位命令來(lái)終止讀取。
三.9字節(jié)暫存器結(jié)構(gòu)圖
以上是內(nèi)部9 個(gè)字節(jié)的暫存單元（包括EEPROM）。
字節(jié)0~1 是溫度存儲(chǔ)器，用來(lái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換好的溫度。
字節(jié)2~3 是用戶用來(lái)設(shè)置最高報(bào)警和最低報(bào)警值。這個(gè)可以用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
字節(jié)4 是配置寄存器，用來(lái)配置轉(zhuǎn)換精度，讓它工作在9~12 位。
字節(jié)5~7 保留位。
字節(jié)8 CRC校驗(yàn)位。是64位ROM中的前56位編碼的校驗(yàn)碼。由CRC發(fā)生器產(chǎn)生。
四.溫度寄存器結(jié)構(gòu)圖
溫度寄存器由兩個(gè)字節(jié)組成，分為低8位和高8位。一共16位。
其中，第0位到第3位，存儲(chǔ)的是溫度值的小數(shù)部分。
第4位到第10位存儲(chǔ)的是溫度值的整數(shù)部分。
第11位到第15位為符號(hào)位。全0表示是正溫度，全1表示是負(fù)溫度。
表格中的數(shù)值，如果相應(yīng)的位為1，表示存在。如果相應(yīng)的位為0，表示不存在。
五.配置寄存器
精度值：
9-bit 0.5℃
10-bit 0.25℃
11-bit 0.125℃
12-bit 0.0625℃
六.溫度/數(shù)據(jù)關(guān)系
注意：如果溫度是一個(gè)負(fù)溫度，要將讀到的數(shù)據(jù)減一再取反
