【蓝桥杯】——DS18B20模块
目录
一、DS18B20基本概念
（一）、DS18B20的基本概念
（二）、DS18B20的基本信息
二、DS18B20介绍
（一）DS18B20内部存储结构
（二）DS18B20系统配置寄存器数据格式
（三）DS18B20温度数据格式与处理
（五）DS18B20的读/写时序
（六）DS18B20的几个重要指令
三、DS18B20的底层驱动代码
四、DS18B10的应用
一、DS18B20基本概念
（一）、DS18B20的基本概念
DS18B20是Dallas公司生产的、具有one-Wire协议的数字式温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
one-Wire（单线制串行总线）是Dallas公司研制开发是一种协议，由一个总线主节点、一个或多个从节点组成系统，通过一根信号线对芯片进行数据读取。
（二）、DS18B20的基本信息
测温范围：-55摄氏度~+125摄氏度
转换精度：9~12位二进制数（含1位符号位）
测温精度：9位精度为0.5摄氏度；12位精度为0.0625摄氏度。
转换时间：9位精度时为93.75ms；10位精度时为187.5ms；12位精度时为750ms。
通信方式：单总线，数据线接上拉电阻，使总线空闲时处于高电平。
二、DS18B20介绍
（一）DS18B20内部存储结构
DS18B20内部有9字节的高速寄存器
对应功能讲解：
|
对应的字节 |
寄存器编址 |
功能作用 |
|
第0字节 |
00H |
温度转换值低8位 |
|
第1字节 |
01H |
温度转换值高8位 |
|
第2字节 |
02H |
温度上限寄存器TH |
|
第3字节 |
03H |
温度下限寄存器TL |
|
第4字节 |
04H |
系统配置寄存器 |
|
第5字节 |
05H |
保留(FFH) |
|
第6字节 |
06H |
保留(0CH) |
|
第7字节 |
07H |
保留(10H) |
|
第8字节 |
08H |
CRC校验 |
（二）DS18B20系统配置寄存器数据格式
DS18B20系统配置寄存器有8位，低5位值永远为1，最高位为TM，TM是测试模式为，用于设置DS18B20在工作模式还是测试模式。在出厂时被设置为0，需要时可以修改，R1和R0用于设置分辨率（DS18B20在出厂时被设置为12位的分辨率，需要时可以修改）。DS18B20系统配置寄存器数据格式如下：
DS18B20分辨率设置如下：
（三）DS18B20温度数据格式与处理
DS18B20可完成对温度的测量，下面以12位精度为例。以16位带符号位扩展的二进制补码形式读出。低4位为小数部分，中间7位为整数部分，高5位为扩展符号位，
其中，S为符号扩展位，S=1 表示温度为负值，S=0表示温度为正值。
输出数据和实际温度值之间的关系如下：
注：DS18B20的温度数据是以补码形式表示。
计算方法：
DS18B20的12位精度的分辨率为0.0625。当读出数据为正温度时，将LSB和MSB整合成的16位整数，再分辨率（即0.0625）即可；当读出数据为负温度时，将LSB和MSB整合成的16位整数，再取反加1后，最后乘以0.0625即可。
（四）DS18B20时序复位设计
下面为蓝桥杯官方提供的底层驱动代码：
//DS18B20设备初始化
bit init_ds18b20(void)
{bit initflag = 0;DQ = 1;Delay_OneWire(12);DQ = 0;Delay_OneWire(80);DQ = 1;Delay_OneWire(10); initflag = DQ; Delay_OneWire(5);return initflag;
}
（五）DS18B20的读/写时序
下面为蓝桥杯官方提供的底层驱动代码：
//通过单总线向DS18B20写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay_OneWire(5);DQ = 1;dat >>= 1;}Delay_OneWire(5);
}//从DS18B20读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{unsigned char i;unsigned char dat;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;dat >>= 1;DQ = 1;if(DQ){dat |= 0x80;} Delay_OneWire(5);}return dat;
}（六）DS18B20的几个重要指令
CCH：跳过ROM指令。跳过64位ROM地址，直接向DS18B20发起各种执行指令。
44H：温度转换指令。启动DS18B20进行温度转换。
BEH：读取暂存器指令。
三、DS18B20的底层驱动代码
下面为蓝桥杯官方提供的底层驱动代码：
#include "reg52.h"sbit DQ = P1^4; //单总线接口//单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t) //STC89C52RC
{while(t--);
}//通过单总线向DS18B20写一个字节
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay_OneWire(5);DQ = 1;dat >>= 1;}Delay_OneWire(5);
}//从DS18B20读取一个字节
unsigned char Read_DS18B20(void)
{unsigned char i;unsigned char dat;for(i=0;i<8;i++){DQ = 0;dat >>= 1;DQ = 1;if(DQ){dat |= 0x80;} Delay_OneWire(5);}return dat;
}//DS18B20设备初始化
bit init_ds18b20(void)
{bit initflag = 0;DQ = 1;Delay_OneWire(12);DQ = 0;Delay_OneWire(80);DQ = 1;Delay_OneWire(10); initflag = DQ; Delay_OneWire(5);return initflag;
}四、DS18B10的应用
在CT107D单片机综合训练平台上，实现实时温度测量。
#include "reg52.h"
#include "onewire.h"unsigned char temp=0;unsigned char code SMG_NoDot[18] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x80,0xc6,0xc0,0x86,0x8e,0xbf,0x7f};unsigned char code SMG_IsDot[10] = {0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};void SelectHC573(unsigned char channel)
{switch(channel){case 4:P2=(P2 & 0x1f) | 0x80;break;case 5:P2=(P2 & 0x1f) | 0xa0;break;case 6:P2=(P2 & 0x1f) | 0xc0;break;case 7:P2=(P2 & 0x1f) | 0xe0;break;case 0:P2=(P2 & 0x1f) | 0x00;break;}
}void DelaySMG(unsigned int t)
{while(t--);
}void DisplaySMG_Bit(unsigned char pos,unsigned char value)
{SelectHC573(7);P0=0xff;SelectHC573(6);P0=0x01<<pos;SelectHC573(7);P0=value;
}void DisplaySMG_Temp()
{DisplaySMG_Bit(7,SMG_NoDot[12]);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(6,SMG_NoDot[temp%10]);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(5,SMG_IsDot[(temp/10)%10]);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(4,SMG_NoDot[(temp/100)%10]);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(3,0xff);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(2,0xff);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(1,0xff);DelaySMG(100);DisplaySMG_Bit(0,0xff);DelaySMG(100);
}void Delay(unsigned int t)
{while(t--){DisplaySMG_Temp();}
}void DA18B10()
{unsigned char LSB,MSB;init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0x44);Delay(1000);init_ds18b20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0xBE);LSB=Read_DS18B20();MSB=Read_DS18B20();init_ds18b20();temp=0x0000;temp=MSB;temp<<=8;temp=temp | LSB; //整合成16位的整数if((temp & 0xf800)==0x0000){temp>>=4; //移出小数，对整数部分计算temp=temp*10; //放大10部，然后加上小数部分temp=temp+(LSB & 0x0f)*0.625;}}void main()
{while(1){DisplaySMG_Temp();DA18B10();}
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