【文章內(nèi)容簡介】 DS18B20的讀 /寫做準(zhǔn)備。 ③ CCH－跳過 ROM。 忽略 64位 ROM地址，直接向 18B20發(fā)送溫度變換命令。適用于一個DS18B20的情況。 DS18B20工作時，控制其工作的 CPU（單片機(jī)）可以使用各種命令對 DS18B20進(jìn)行操作，操作過程為：初始化、發(fā)功能命令、發(fā)存儲器操作命令。 ④ F0H－搜索 ROM 用于確定掛接在同一總線上 DS18B20的個數(shù)，識別 64位 ROM地址，為操作各器件做好準(zhǔn)備。 ⑤ ECH－告警搜索命令 執(zhí)行此命令后，只有溫度超過設(shè)定值上限或下限的芯片才做出響應(yīng) 。 注： 只有一個 DS18B20時，不需讀取 ROM編碼和匹配 ROM編碼，只要用跳過 ROM（ CCH）的指令就行了。 2）溫度轉(zhuǎn)換和讀取指令 (對 RAM操作 ) 指 令 約定代碼 操 作 說 明 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TH、 TL字節(jié)，可以在任何時刻發(fā)出復(fù)位命令來中止寫入。 讀暫存器 BEH 讀取暫存器的內(nèi)容。讀取將從第一個字節(jié)開始，一直進(jìn)行下去，直到第九（ CRC）字節(jié)讀完。 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL字節(jié)寫到 EEPROM中。 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動 DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換。 重新調(diào)出 B8H 把報警觸發(fā)器里的值拷貝回暫存器。這種拷貝操作在 DS18B20上電時自動執(zhí)行，這樣器件一上電暫存器里馬上就存在有效的數(shù)據(jù)了 。 讀電源供電方式 B4H 啟動 DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主 CPU 。 4. DS18B20的工作時序 作為單總線器件， DS18B20與單片機(jī)間采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式，要求嚴(yán)格按照時隙進(jìn)行操作。主機(jī)使用時間隙來讀寫 DS18B20的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位。 (1)初始化 DS18B20 單片機(jī)發(fā)出復(fù)位脈沖， DS18B20以存在脈沖響應(yīng)。當(dāng) DS18B20發(fā)出存在脈沖對復(fù)位脈沖響應(yīng)時，表明該器件已在總線上并作好操作準(zhǔn)備。 初始化時序圖 ? 主機(jī)總線發(fā)送一復(fù)位脈沖（最短為 480μs的低電平信號），接著釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài)。 DS18B20在檢測到總線的上升沿之后等待 15～60μs，接著 DS18B20發(fā)出存在脈沖（低電平持續(xù) 60～ 240μs），主機(jī)接收到高電平后初始化成功。 （ 2）寫 DS18B20 ? 當(dāng)主機(jī)總線從高拉至低電平時就產(chǎn)生寫時間隙。從開始 15μs之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上， DS18B20在 15～ 60μs間對總線采樣，若為低電平，則寫入的位是 0；若為高電平，則寫入的位是 1。連續(xù)寫 2位間的間隙應(yīng)大于 1μs。每一位的發(fā)送都應(yīng)該有一個至少 15μs的低電平起始位，隨后的數(shù)據(jù)“ 0”或“ 1”應(yīng)該在 45μs內(nèi)完成。整個位的發(fā)送時間應(yīng)該保持在 60~120μs，否則不能保證通信的正常。 DS18B20有兩種類型的寫時序：寫 0時序和寫 1時序，如圖。 （ 3）讀 DS18B20 當(dāng)單片機(jī)發(fā)出讀時序時， DS18B20可發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機(jī)。讀時間隙時控制的采樣時間應(yīng)該更加的精確才行，所有讀時序必須持續(xù) 60μs以上，每個時序之間必須有至少 1μs的恢復(fù)時間。 ? 注： 必須在讀間隙開始的 15μ s內(nèi)讀取數(shù)據(jù)位才可以保證通信的正確。 ?主機(jī)在將總線從高電平拉至低電平時，至少在 1μs后將總線拉高，表示讀時間隙的起始，隨后在總線被釋放后的 15μs中 DS18B20會發(fā)送內(nèi)部數(shù)據(jù)位，這時控制如果發(fā)現(xiàn)總線為高電平表示讀出“ 1”，如果總線為低電平則表示讀出數(shù)據(jù)“ 0”，主機(jī)必須在 45μs內(nèi)完成讀位，并在 60～ 120μs內(nèi)釋放總線。 ?注意： 主機(jī) （ 單片機(jī) ） 對于 DS18B20的操作都必須嚴(yán)格按照其初始化 、 讀時間隙和寫時間隙來完成 ， 否則不能正常通信 。 在通信時是以 8位 “ 0”或 “ 1”為一個字節(jié) ， 字節(jié)的讀或?qū)懯菑牡臀婚_始的 ， 即 D0到 D7。 5. DS18B20與單片機(jī)的連接 通常用單片機(jī)來控制 DS18B20，它們的連接非常簡單，如圖，只要用單片機(jī)的 1根 I/O口線連接到 DS18B20的 DQ腳上就可以了，但是需要 1只電阻上拉。 圖中的 DS18B20采用的是外部供電，將 VDD腳接外部電源（ +5V）。單總線上可以同時掛接其它的單總線器件。 數(shù)字溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計 1．任務(wù)要求 設(shè)計一個數(shù)字溫度采集系統(tǒng)，用 AT89C51來控制 DS18B20采集環(huán)境溫度，用一只共陰極的 4位數(shù)碼管顯示采集的溫度，要求顯示的溫度精確到 ℃ ，也就是保留一位小數(shù)位。 2．任務(wù)分析 根據(jù)任務(wù)要求，采用 AT89C51單片機(jī)來控制 DS18B20，任意用一個端口線與 DS18B20的 DQ連接，這里我們用 ，對 DS18B20寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)都從 。單片機(jī)的外接晶體采用實際中常用的 ，這樣 1個機(jī)器周期是 ，在控制DS18B20的初始化、讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)時注意時間隙的長短。 按照前面介紹的 DS18B20的操作命令， AT89C51從 的命令字寫給 DS18B20，在按照初始化的過程對 DS18B20進(jìn)行初始化之后， AT89C51將溫度數(shù)據(jù)從 ，每次順序?qū)?8位組合成1字節(jié)，溫度數(shù)據(jù)的高 8位和低 8位都讀出后組合成 16位的溫度數(shù)據(jù)，按照 12位分辨率，將數(shù)據(jù)乘以 ，就得到實際的溫度值。將溫度值四舍五入保留一位小數(shù)后，按位送到數(shù)碼管顯示。 3．任務(wù)設(shè)計 （ 1）器件的選擇 根據(jù)任務(wù)的要求和分析，采用AT89C51作為 CPU， DS18B20作為溫度采集芯片，一只 4位的共陰極數(shù)碼管顯示溫度，包括 AT89C51工作的外圍電路，設(shè)計所用器件清單如表所列 。 器件名稱 數(shù)量（只） AT89C51 1 1 22pF瓷片電容 2 10uF電解電容 1 10kΩ電阻 1 1 1kΩX8排阻 1 4位共陰極數(shù)碼管 1 DS18B20 1 （ 2）硬件原理圖設(shè)計 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1S E V E N M P X 4 C C B L U EC12 2 p FC22 2 p FC31 0 u FX12 2 .1 1 8 4 M H zR11 0 k234567891R P 1R24 .7 k1 2 . 0DQ2V C C3G ND1U2DS 1 8 B 2 0（ 2）軟件程序設(shè)計 開始 初始化 DS18B20 跳過 ROM（ 0xCC） 啟動溫度轉(zhuǎn)換 （ 0x44） 讀 RAM（ 0xBE） 獲取溫度并轉(zhuǎn)換 結(jié)束 溫度采集系統(tǒng)軟件流程圖 軟件源程序如下： //*************************************************************************** //宏定義 include define uchar unsigned char define uint unsigned int //*************************************************************************** //測溫口定義 sbit temp_ds=P3^0。 //定義全局變量 uint temp。 //存儲整型溫度值 float f_temp。 //存儲浮點型溫度值 //定義共陰極段碼表 unsigned char code table[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}。 //ms延時子程序 void delay(uint x) { uint y。 while(x) for(y=y0。y)。 } //DS18B20初始化子程序，成功返回 1，否則返回 0 int DS18B20_init(void) { uint i。 temp_ds=0。 //發(fā)復(fù)位脈沖 i= while(i0) i。 temp_ds=1。 i=8。 while(i0)i。 } //從 DS18B20讀 1位數(shù)據(jù) bit tempreadbit(void) { uint i。 bit dat。 temp_ds=0。 //拉低控制線 i++。 temp_ds=1。 //拉高控制線 i++。 i++。 dat=temp_ds。 //讀 1為數(shù)據(jù) i=10。 while(i0) i。 temp_ds=1。 //拉高控制線 return (dat)。 } //從 DS18B20讀一個字節(jié) uchar tempreadbyte(void) { uchar i,j,dat。 dat=0。 for(i=1。i=8。i++) //讀到的 8位組成 1字節(jié) { j=tempreadbit()。 dat=(j7)|(dat1)。 } return(dat)。 } //向 DS18B20寫一位數(shù)據(jù) void tempwritebit(bit instruc_data)