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基于51单片机DS18B20测温
要在1602上显示温度先要了解1602是如何显示的。详情可以参考我之前的文章基于51单片机1602显示
DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器,具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。 我们首先来了解“单总线”的概念。目前,常用的单片机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2、SPI和SCI总线。其中I2总线以同步串行二线方式进行通信(一条时钟线、一条数据线), SPI总线则以同步串行三线方式进行通信(一条时钟线、一条数据输入线、 一条数据输出线),SCI 总线以异步方式进行通信(一条数据输入线、一条 数据输出线)。这些总线至少需要两条信号线,而DS18B20使用的单总线技术与上述总线不同,它采用单条信号线,既可传输时钟,又可传输数据, 而且数据传输是双向的,因而这种单总线技术具有线路简单、硬件开销少、成本低廉、便于扩展和维护等优点。单总线适用于单主机系统,能够控制一个或多个从机设备。也就是说18B20链接单片机进行数据传输只使用单片机的一个I/O口非常节省I/O口也非常的方便。 下面说一下怎么才可以给DS18B20里面的数据读出来。
DS18B20的指令: ①33H一读ROM。读DS18B20温度传感器ROM中的编码(即64位地址)。
②55H一匹配ROM。发出此命令之后,接着发出64位ROM编码,访问单总线上与该编码相对应的DS18B20并使之做出响应,为下一步对该DS18B20的读/写做准备。
③FOH一搜索ROM。用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数,识别64位ROM地址,为操作各器件做好准备。
④CCH一跳过ROM。忽略64位ROM地址,直接向18B20 发温度变换命令,适用于一个从机工作。
⑤ECH一告警搜索命令。执行后只有温度超过设定值上限或下限的芯片才做出响应。
如果主机只对一个DS18B20进行操作,就不需要读取ROM编码和匹配ROM编码,只要用跳过ROM(CCH)命令,就可进行如下温度转换和读取操作。 ①44H一温度转换。启动DS18B20进行温度转换,12位转换时最长为750ms(9位为93.75ms)。结果存入内部9字节的RAM中。 2BEH—读暂存器。读内部RAM中9字节的温度数据。 ③4EH—写暂存器。发出向内部RAM的第2、3字节写上、下限温度数据命令,紧跟该命令之后,是传送2字节的数据。 ④48H复制暂存器。将RAM中第2、3字节的内容复制到E2PROM中。 ⑤B8H一重调E2PROM。将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节。 ⑥B4H—读供电方式。读DS18B20的供电模式。寄生供电时,DS18B20发送0;外接电源供电时,DS18B20发送1
DS18B20 单线通信功能是分时完成的,它有严格的时隙概念,如果出现序列混乱,1-WIRE 器件将不响应主机,因此读写时序很重要。系统对 DS18B20 的各种操作必须按协议进行。根据 DS18B20 的协议规定,微控制器控制 DS18B20 完成温度的转换必须经过以下三个步骤 : (1)每次读写前对 DS18B20 进行复位初始化。 (2)发送一条 ROM 指令。 (3)发送存储器指令。
代码语言:javascript复制unsigned char Ds18b20Init()//18B20初始化
{
unsigned int i;
DSPORT=0; //将总线拉低480us~960us
i=70;
while(i--);//延时642us
DSPORT=1; //然后拉高总线,如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低
i=0;
while(DSPORT) //等待DS18B20拉低总线
{
i ;
if(i>5000)//等待>5MS
return 0;//初始化失败
}
return 1;//初始化成功
}
现在我们做的是让DS18B20进行一次温度转换,那具体操作如下: (1)主机先作复位操作。 (2)主机再写跳过ROM的操作(CCH)命令。 (3)然后主机接着写个转换温度的操作命令,后面释放总线至少 1s,让DS18B20 完成转换的操作。在这里要注意的是每个命令字节在写的时候都是低字节先写,例如 CCH 的二进制为 11001100,在写到总线上时要从低位开始写,写的顺序是“1、1、0、0、1、1、0、0”。
代码语言:javascript复制void Ds18b20ChangTemp()
{
Ds18b20Init();
Delay1ms(1);
Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
Ds18b20WriteByte(0x44); //温度转换命令
// Delay1ms(100); //等待转换成功,而如果你是一直刷着的话,就不用这个延时了
}
代码语言:javascript复制void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)//向18B20写入一个字节
{
unsigned int i,j;
for(j=0;j<8;j )
{
DSPORT=0; //每写入一位数据之前先把总线拉低1us
i ;
DSPORT=dat&0x01; //然后写入一个数据,从最低位开始
i=6;
while(i--); //延时68us,持续时间最少60us在这里插入代码片
DSPORT=1; //然后释放总线,至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值
dat>>=1;
}
}
读取 RAM 内的温度数据同样也要接照三个步骤: (1)主机发出复位操作并接收 DS18B20 的应答(存在)脉冲。 (2)主机发出跳过对 ROM 操作的命令(CCH)。 (3)主机发出读取 RAM 的命令(BEH),随后主机依次读取 DS18B20 发出的从第0到第8,共九个字节的数据。如果只想读取温度数据,那在读完第0和第1个数据后就不再理会后面 DS18B20 发出的数据即可。同样读取数据也是低位在前的。
代码语言:javascript复制void Ds18b20ReadTempCom()
{
Ds18b20Init();
Delay1ms(1);
Ds18b20WriteByte(0xcc); //跳过ROM操作命令
Ds18b20WriteByte(0xbe); //发送读取温度命令
}
int Ds18b20ReadTemp()//读取温度 返回一个数字量
{
int temp=0;
unsigned char tmh,tml;
Ds18b20ChangTemp(); //先写入转换命令
Ds18b20ReadTempCom(); //然后等待转换完后发送读取温度命令
tml=Ds18b20ReadByte(); //读取温度值共16位,先读低字节
tmh=Ds18b20ReadByte(); //再读高字节
temp=tmh;
temp<<=8;
temp|=tml;
return temp;
}
代码语言:javascript复制unsigned char Ds18b20ReadByte()//向18B20读取一个字节
{
unsigned char byte,bi;
unsigned int i,j;
for(j=8;j>0;j--)
{
DSPORT=0;//先将总线拉低1us
i ;
DSPORT=1;//然后释放总线
i ;
i ;//延时6us等待数据稳定
bi=DSPORT; //读取数据,从最低位开始读取
/*将byte左移一位,然后与上右移7位后的bi,注意移动之后移掉那位补0。*/
byte=(byte>>1)|(bi<<7);
i=4; //读取完之后等待48us再接着读取下一个数
while(i--);
}
return byte;
}
读取返回值后要将返回值转换成1602可识别的温度显示值:
代码语言:javascript复制void LcdDisplay(int temp) //lcd显示
{
unsigned char datas[] = {
0, 0, 0, 0, 0}; //定义数组
float tp;
if(temp< 0) //当温度值为负数
{
write_com(0x80 0x40); //写地址 80表示初始地址
SBUF='-';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while(!TI); //等待发送数据完成
TI=0; //清除发送完成标志位
write_date('-'); //显示负
//因为读取的温度是实际温度的补码,所以减1,再取反求出原码
temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100 0.5;
//留两个小数点就*100, 0.5是四舍五入,因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉,不管是否大于0.5,而 0.5之后大于0.5的就是进1了,小于0.5的就
//算由?.5,还是在小数点后面。
}
else
{
write_com(0x80 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date(' '); //显示正
SBUF=' ';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while(!TI); //等待发送数据完成
TI=0; //清除发送完成标志位
tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
//如果温度是正的那么,那么正数的原码就是补码它本身
temp=tp*0.0625*100 0.5;
//留两个小数点就*100, 0.5是四舍五入,因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉,不管是否大于0.5,而 0.5之后大于0.5的就是进1了,小于0.5的就
//算加上0.5,还是在小数点后面。
}
datas[0] = temp / 10000;
datas[1] = temp % 10000 / 1000;
datas[2] = temp % 1000 / 100;
datas[3] = temp % 100 / 10;
datas[4] = temp % 10;
write_com(0x82 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('0' datas[0]); //百位
SBUF = '0' datas[0];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x83 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('0' datas[1]); //十位
SBUF = '0' datas[1];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x84 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('0' datas[2]); //个位
SBUF = '0' datas[2];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x85 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('.'); //显示 ‘.’
SBUF = '.';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x86 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('0' datas[3]); //显示小数点
SBUF = '0' datas[3];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x87 0x40); //写地址 80表示初始地址
write_date('0' datas[4]); //显示小数点
SBUF = '0' datas[4];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI); //等待发送数据完成
TI = 0;
}
仿真效果看基于51单片机1602带温度显示的电子时钟这个文章
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