單片機DS18B20點位關系對應的多點溫度測量含原理源碼文檔仿真

ID:62509 · 發表于 2020-7-24 00:20

《點位關系對應的多點溫度測量問題的最終結果》過去的多點溫度測量并顯示模型，Proteus模擬時LCD1602上一陣溫度值，前后無序的顯示以后你搞不清哪個DS18B20對應哪個溫度值，這樣造成很難實用。

我對程序進行了研究解讀后發現，DS18B20的每個器件的序列號都是存在的，只是沒有對應圖中的模型號，比如：

U5是ROMData5={0x28,0x34, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x52}; //U5其溫度是25.5度，

U4是ROMData4={0x28,0x32, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0}; //U4其溫度是17.0度，

那么，只要查詢到序列號給定對應的器件號，并將器件號和溫度存儲在數據結構中即可。
其他的我就不多說了，請看我的具體做法。
第一、 改變數據結構，增加器件號。
在DS18B20.h內存儲著數據結構，在數據結構中增加了btNumber這保證了，前面的數據都跟“檢測頭編號”對應成了一組數據。

當然你可以再增加檢測頭名稱和檢測位置等，這樣就更實用了。

第二、調試系列號與檢測頭編號的一致對應性

在DS18B20.c現在屏蔽的這一塊是用來做Proteus單步調節讀取序列碼的。對于有脈沖時間要求的數據讀取或存儲來說，如果不調試根本不知道結果是什么。

當你通過調試發現可以對應的時候，你就可以把兩者關聯起來了。

第三、序列號與器件號對應存儲程序

程序在DS18B20.c中，對于八個器件進行序列號查詢，并將查詢結果與檢測頭編號一一對應起來，并存儲。

當然也可以利用該程序存儲你自己定義的比如檢測頭名稱和檢測位置等。

第四、設置溫度顯示框架

在Main.c的主程序循環顯示中，先顯示框架結構。如不滿意可自行調整。

第五、設置溫度數值顯示架構

在Main.c的主程序中，有一個數據值顯示結構，它是與框架結構對應的。

第六、仿真運行的結果如下

個別顯示的溫度值，是因為放不下所以進行了收縮，從而造成字體變形。如U8=-18.6收縮以后看起來有點像-13.5’C。等你仿真實際看時就會正常。

溫度顯示結構如圖。如果想顯示其他內容，那就需要自行安排了。

第七、 Keil C程序結構

第八、壓縮文件結構

這樣做的目的是避免你在改動程序的時候，改錯了，你又找不回來源程序。最后你不得不放棄。這樣在Keil C下永遠存儲著一套正確的程序，你可以在Code下放心修改了。而且這種存儲結構會讓你思路更加清晰。

Main.C：

#include <Intrins.h>
#include <AT89X52.H>
#include "DS1602.h"
#include "DS18B20.h"
TEMPDATA m_TempData;
//數據處理子程序
void DataProcess()
{
      m_TempData = ReadTemperature();
//       DisplayOne(1, 4,  m_TempData.btNumber,  1);
      if (m_TempData.btNegative)
      {
            DisplayOne(1, 6, '-', 0);
      }
      else
      {
            DisplayOne(1, 6, m_TempData.btThird, 1);
      }
      DisplayOne(1, 7,  m_TempData.btSecond,  1);
      DisplayOne(1, 8,  m_TempData.btFirst, 1);
      DisplayOne(1, 10, m_TempData.btDecimal, 1);
      DisplayOne(2, 3,  m_TempData.btNumber,  1);
}
void main()
{
      //GetROMSequence();
      unsigned char a=0;
      Clear();
      Init();
      DisplayString(0, 0, "  Temperature");
      DisplayOne(1, 9, '.', 0);
      DisplayOne(1, 11, '`', 0);
      DisplayOne(1, 12, 'C', 0);
      DisplayOne(2, 2, 'U', 0);
      DisplayOne(2, 4, '=', 0);
      while (1)
      {
a++;
            if(a > 9) a = 0;
            DataProcess();
      }
}

DS18B20.C：//頭文件包含

#include <AT89X52.H>
#include <Intrins.h>
#include "DS18B20.h"
//引腳定義
sbit DQ = P2^7; //數據線端口
//DS18B20序列號,通過調用GetROMSequence()函數在P1口讀出(讀8次)
const unsigned char code ROMData1[8] = {0x28, 0x33, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xD7}; //U1
const unsigned char code ROMData2[8] = {0x28, 0x30, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x8E}; //U2
const unsigned char code ROMData3[8] = {0x28, 0x31, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB9}; //U3
const unsigned char code ROMData4[8] = {0x28, 0x32, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0}; //U4
const unsigned char code ROMData5[8] = {0x28, 0x34, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x52}; //U5
const unsigned char code ROMData6[8] = {0x28, 0x35, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x65}; //U6
const unsigned char code ROMData7[8] = {0x28, 0x36, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x3C}; //U7
const unsigned char code ROMData8[8] = {0x28, 0x37, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0B}; //U8
//延時16us子函數
void Delay16us()
{
unsigned char a;
for (a = 0; a < 4; a++);
}
//延時60us子函數
void Delay60us()
{
unsigned char a;
for (a = 0; a < 18; a++);
}
//延時480us子函數
void Delay480us()
{
unsigned char a;
for (a = 0; a < 158; a++);
}
//延時240us子函數
void Delay240us()
{
unsigned char a;
for (a = 0; a < 78; a++);
}
//延時500ms子函數
void Delay500ms()
{
unsigned char a, b, c;
for (a = 0; a < 250; a++)
for (b = 0; b < 3; b++)
for (c = 0; c < 220; c++);
}
//芯片初始化
void Initialization()
{
while(1)
{
DQ = 0;
Delay480us(); //延時480us
DQ = 1;
Delay60us(); //延時60us
if(!DQ) //收到ds18b20的應答信號
{
DQ = 1;
Delay240us(); //延時240us
break;
}
}
}
//寫一個字節(從低位開始寫)
void WriteByte(unsigned char btData)
{
unsigned char i, btBuffer;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
btBuffer = btData >> i;
if (btBuffer & 1)
{
DQ = 0;
_nop_();
_nop_();
DQ = 1;
Delay60us();
}
else
{
DQ = 0;
Delay60us();
DQ = 1;
}
}
}
//讀一個字節(從低位開始讀)
unsigned char ReadByte()
{
unsigned char i, btDest;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
btDest >>= 1;
DQ = 0;
_nop_();
_nop_();
DQ = 1;
Delay16us();
if (DQ) btDest |= 0x80;
Delay60us();
}
return btDest;
}
//序列號匹配
void MatchROM(const unsigned char *pMatchData)
{
unsigned char i;
Initialization();
WriteByte(MATCH_ROM);
for (i = 0; i < 8; i++) WriteByte(*(pMatchData + i));
}
//得到64位ROM序列(在P1口顯示,必須與Proteus聯調且在單步調試下才能得到)
/*void GetROMSequence()
{
unsigned char i;
Initialization();
WriteByte(READ_ROM);
for (i = 0; i < 8; i++)
P1 = ReadByte();
}*/
//讀取溫度值
TEMPDATA ReadTemperature()
{
TEMPDATA TempData;
unsigned int iTempDataH;
unsigned char btDot, iTempDataL;
static unsigned char i = 0;
TempData.btNegative = 0; //為0溫度為正
i++;
if (i == 9) i = 1;
Initialization();
WriteByte(SKIP_ROM); //跳過ROM匹配
WriteByte(TEMP_SWITCH); //啟動轉換
Delay500ms(); //調用一次就行
Delay500ms();
Initialization();
//多個芯片的時候用MatchROM(ROMData)換掉WriteByte(SKIP_ROM)
switch (i)
{
case 1 : MatchROM(ROMData1); TempData.btNumber = 1; break; //匹配1
case 2 : MatchROM(ROMData2); TempData.btNumber = 2; break; //匹配2
case 3 : MatchROM(ROMData3); TempData.btNumber = 3; break; //匹配3
case 4 : MatchROM(ROMData4); TempData.btNumber = 4; break; //匹配4
case 5 : MatchROM(ROMData5); TempData.btNumber = 5; break; //匹配5
case 6 : MatchROM(ROMData6); TempData.btNumber = 6; break; //匹配6
case 7 : MatchROM(ROMData7); TempData.btNumber = 7; break; //匹配7
case 8 : MatchROM(ROMData8); TempData.btNumber = 8; break; //匹配8
}
//WriteByte(SKIP_ROM); //跳過ROM匹配(單個芯片時用這句換掉上面的switch)
WriteByte(READ_MEMORY); //讀數據
iTempDataL = ReadByte();
iTempDataH = ReadByte();
iTempDataH <<= 8;
iTempDataH |= iTempDataL;
if (iTempDataH & 0x8000)
{
TempData.btNegative = 1;
iTempDataH = ~iTempDataH + 1; //負數求補
}
//為了省去浮點運算帶來的開銷，而采用整數和小數部分分開處理的方法(沒有四舍五入)
btDot = (unsigned char)(iTempDataH & 0x000F); //得到小數部分
iTempDataH >>= 4; //得到整數部分
btDot *= 5; //btDot*10/16得到轉換后的小數數據
btDot >>= 3;
//數據處理
TempData.btThird = (unsigned char)iTempDataH / 100;
TempData.btSecond = (unsigned char)iTempDataH % 100 / 10;
TempData.btFirst = (unsigned char)iTempDataH % 10;
TempData.btDecimal = btDot;
return TempData;
}

復制代碼

DS18B20.h：
      #ifndef __DS18B20_H__#define __DS18B20_H__
//ROM操作命令#define  READ_ROM    0x33 //讀ROM #define  SKIP_ROM    0xCC //跳過ROM #define  MATCH_ROM 0x55 //匹配ROM #define  SEARCH_ROM 0xF0 //搜索ROM #define  ALARM_SEARCH 0xEC //告警搜索
//存儲器操作命令#define  ANEW_MOVE    0xB8  //重新調出E^2數據#define  READ_POWER 0xB4  //讀電源#define  TEMP_SWITCH 0x44  //啟動溫度變換 #define  READ_MEMORY 0xBE  //讀暫存存儲器#define  COPY_MEMORY 0x48  //復制暫存存儲器#define  WRITE_MEMORY  0x4E  //寫暫存存儲器
//數據存儲結構typedef struct tagTempData{       unsigned char       btThird;             //百位數據                                              unsigned char       btSecond;             //十位數據       unsigned char       btFirst;             //個位數據       unsigned char       btDecimal;       //小數點后一位數據       unsigned char             btNegative;       //是否為負數             unsigned char       btNumber;             //檢測頭編號                                     }TEMPDATA;
//芯片初始化void Initialization();
//寫一個字節(從低位開始寫)void WriteByte(unsigned char btData);
//讀一個字節(從低位開始讀)unsigned char ReadByte();
//序列號匹配void MatchROM(const unsigned char *pMatchData);
//讀取溫度值TEMPDATA ReadTemperature();
//得到64位ROM序列void GetROMSequence();
#endif