詳解溫度傳感器DS18B20編程與使用

ID:483213 · 發表于 2019-3-24 12:13

DS18B20是由DALLAS半導體公司推出的一種的“一線總線”接口的溫度傳感器, 與傳統的熱敏電阻等測溫元件相比，它是一種新型的體積小、適用電壓寬、與微處理器接口簡單的數字化溫度傳感器。

1.測量溫度范圍:-55~+125℃
2.精度:±0.5℃
3.數據傳輸：“一線總線”的數字方式傳輸

圖1 硬件連接圖

DS18B20共有6種信號類型：復位脈沖、應答脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1

1.復位操作：

引腳拉低——延時480-960us——引腳高——延時15-60us

圖2 紅框為復位操作時序

void DS18B20_Rst(void)
{
      DS18B20_IO_OUT();
DS18B20_DQ_OUT=0;
delay_us(750);
DS18B20_DQ_OUT=1;
      delay_us(15);
}

2.應答操作

將引腳設置為輸入模式——判斷引腳低電平時間是否大于60us、小于240us——返回應答結果

圖3 紅框為應答操作時序

u8 DS18B20_Check(void)
{
      u8retry=0;
      DS18B20_IO_IN(); //SET PG11 INPUT
while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)
      {
               retry++;
               delay_us(1);
      };
      if(retry>=200)return1;
      elseretry=0;
while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
      {
               retry++;
               delay_us(1);
      };
      if(retry>=240)return1;
      return0;
}

3. 讀0、讀1操作

將引腳設置為輸出模式——引腳拉低——延時2us——引腳拉高——設置為輸入模式——延時2us——讀取引腳狀態——返回讀取結果

圖4 讀操作

u8 DS18B20_Read_Bit(void)
{
u8 data;
      DS18B20_IO_OUT();       //SET PG11 OUTPUT
DS18B20_DQ_OUT=0;
      delay_us(2);
DS18B20_DQ_OUT=1;
      DS18B20_IO_IN(); //SET PG11 INPUT
      delay_us(12);
      if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
else data=0;
delay_us(50);
return data;
}

4.寫1操作

設置引腳為輸出模式——引腳拉低——延時2us——引腳拉高——延時大于60us

圖5 紅框為寫操作

void DS18B20_Write_Zero(void)
{
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT;
DS18B20_DQ_OUT=0;
delay_us(2);
DS18B20_DQ_OUT=1;
delay_us(60);
}

5.寫0操作

設置引腳為輸出模式——引腳拉低——延時60-120us——引腳拉高——延時2us

圖6 紅框為寫1操作

void DS18B20_Write_One(void)
{
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT;
DS18B20_DQ_OUT=0;
delay_us(60);
DS18B20_DQ_OUT=1;
delay_us(2);
}

基本的操作完成后，再寫4個功能函數

6.讀取一個字節
u8 DS18B20_Read_Byte(void)
{
u8 i,j,dat;
dat=0;
      for(i=1;i<=8;i++)
      {
   j=DS18B20_Read_Bit();
   dat=(j<<7)|(dat>>1);
}
return dat;
}

7.寫一個字節
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)
{
u8 j;
u8 testb;
      DS18B20_IO_OUT();       //SET PG11 OUTPUT;
for (j=1;j<=8;j++)
      {
   testb=dat&0x01;
   dat=dat>>1;
   if (testb)
               DS18B20_Write_One();
   else
            DS18B20_Write_Zero();
}
}

8.開始讀取數據
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();
      DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc); // skiprom
DS18B20_Write_Byte(0x44);  //convert
}

9.初始化DS18B20
u8 DS18B20_Init(void)
{
      GPIO_Init();    //此引腳需根據相應的單片機進行配置
      DS18B20_Rst();
      returnDS18B20_Check();
}

10.獲取溫度值

圖7 程序流程圖

short DS18B20_Get_Temp(void)
{
u8 temp;
u8 TL,TH;
short tem;
DS18B20_Start ();          //開始轉換
DS18B20_Rst();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc); //skip rom
DS18B20_Write_Byte(0xbe); //convert
TL=DS18B20_Read_Byte();    //LSB
TH=DS18B20_Read_Byte();    //MSB
if(TH>7)
{
   TH=~TH;
   TL=~TL;
   temp=0;//溫度為負
}else temp=1;//溫度為正
tem=TH; //獲得高八位
tem<<=8;
tem+=TL;//獲得底八位
tem=(double)tem*0.625;//轉換
      if(temp)returntem; //返回溫度值
      elsereturn -tem;
}

參考文獻：
STM32F103開發指南-標準庫版本_V1.1
DS18B20數據手冊

ID:342081 · 發表于 2019-4-6 16:31

好貼子

ID:410119 · 發表于 2019-4-10 18:45

不錯，感謝樓主

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詳解溫度傳感器DS18B20編程與使用