【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體程序如下： while(temp!=0xf0) { delay(5)。 P3=0xfd。 temp=P3。 temp=tempamp。0xf0。 while(temp!=0xf0) 上述程序是兩個(gè) while 循環(huán)之間的嵌套，第一個(gè) while（）語(yǔ)句判斷有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再進(jìn)行判斷，如果第二次判斷也認(rèn)為由鍵按下，則可以確認(rèn)的確由鍵盤(pán)操作，并不是抖動(dòng)。具體按下后的操作可以在后一個(gè) while 循環(huán)中書(shū)寫(xiě)。 DS18B20 溫度采集 DS18B20 技術(shù) 性能與應(yīng)用范 圍 8 圖 DS18B20 的外形及管腳 圖 DS18B20 是一種可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20 的雙向通訊。測(cè)溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測(cè)溫分辨率 ℃ 。支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè) DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個(gè)，如果數(shù)量過(guò)多，會(huì)使供電電源電壓過(guò)低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多 點(diǎn)測(cè)溫。工作電源為 3~5V/DC。在使用中不需要任何外圍元件，測(cè)量結(jié)果以 9~12 位數(shù)字量方式串行傳送。不銹鋼保護(hù)管直徑 Φ6，適用于 DN15~25, DN40~DN250 各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測(cè)溫，標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選， PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設(shè)備連接。 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成： 64 位光刻 ROM 、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄 存器。 DS18B20 的外形及管腳排列見(jiàn)圖 所示。 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域、軸瓦，缸體，紡機(jī)，空調(diào)，等狹小空間工業(yè)設(shè)備測(cè)溫和控制、供熱 /制冷管道熱量計(jì)量，中央空調(diào)分戶熱能計(jì)量和工業(yè)領(lǐng)域測(cè)溫和控制、汽車(chē)空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。 DS18B20 的初始化與讀寫(xiě)操作 1. DS18B20 的初始化 （ 1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平 “1”； （ 2） 延時(shí)（該時(shí)間要求的不是很?chē)?yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)） ； （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “0”； （ 4） 延時(shí) 750 微秒（該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從 480 到 960 微秒） ； （ 5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “1”； （ 6） 延時(shí)等待（如果初始化成功則在 15 到 60 毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由 DS18B20 所返回的低電平 “0”。據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是應(yīng)注意不 能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制） ； 9 （ 7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（ 5）步的時(shí)間算起）最少要 480 微秒 ； （ 8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1”后結(jié)束 。 DS18B20 的的初始化見(jiàn)圖 所示。 圖 DS18B20 的 的初始化 2. DS18B20 的寫(xiě)操作 （ 1） 數(shù)據(jù)線先置低電平 “0”； （ 2） 延時(shí)確定的時(shí)間為 15 微秒 ； （ 3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位） ； （ 4） 延時(shí)時(shí)間為 45 微秒 ； （ 5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平 ； （ 6） 重復(fù)上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止 ； （ 7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高 。 在這里要注意的是（ 3），寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)時(shí) 1bit 單獨(dú)傳送，這里有兩種情況。 當(dāng)需要傳送 “1”時(shí)，單片機(jī)應(yīng)該給 DS18B20 芯片的 DQ 接口賦低電平，大約 15 秒以后，將DQ 釋放為高電平，延時(shí)約 45 微妙即可。 當(dāng)需要傳送 “0”時(shí)，單片機(jī)應(yīng)該給 DS18B20 芯片的 DQ 接口賦低電平，并且持續(xù)拉低最少60 微妙，然后將 DQ 釋放為高電平，再延時(shí)約 15 秒即可。 DS18B20 的寫(xiě)操作時(shí)序圖見(jiàn)圖 所示。 10 圖 DS18B20 的寫(xiě)操作時(shí)序圖 3. DS18B20 的讀操作 （ 1）將數(shù)據(jù)線拉高 “1”； （ 2）延時(shí) 2 微秒 ； （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低 “0”； （ 4）延時(shí) 15 微秒 ； （ 5）將數(shù)據(jù)線拉高 “1”； （ 6）延時(shí) 15 微秒 ； （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到一個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ； （ 8）延時(shí) 30 微秒 ； 這里只要按以上操作將狀態(tài)位的各各 bit 按順序儲(chǔ)存好即可 。 DS18B20 的讀操作時(shí)序圖見(jiàn)圖 所示。 圖 DS18B20 的 讀 操作時(shí)序圖 DS18B20 的指令與格式 DS18B20 溫度格式圖見(jiàn)圖 所示。 11 圖 DS18B20 溫度格式圖 這是 12 位轉(zhuǎn)化后得到的 12 位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 DS18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，二 進(jìn)制中的前面 5 位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0， 這 5 位為 0， 只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于 0，這 5 位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實(shí)際 溫度。 例如 +125℃ 的數(shù)字輸出為 07D0H， +℃ 的數(shù)字輸出為 0191H， ℃ 的數(shù)字輸出為 FE6FH， 55℃ 的數(shù)字輸出為 FC90H 。 DS18B20 溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EEPRAM,后者存放高溫度和低溫度 觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。配置寄存器，該字節(jié)各位的意義見(jiàn) 表 所示。 表 配置寄 存 器 結(jié) 構(gòu) 溫度 數(shù)據(jù)輸出（二進(jìn)制） 數(shù)據(jù)輸出（十六進(jìn)制） +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0 +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550 +℃ 0000 0001 1001 0001 0191 +℃ 0000 0000 1010 0010 00A2 +℃ 0000 0000 0000 1000 0008 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000 ℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8 ℃ 1111 1111 0101 1110 FF5E ℃ 1111 1110 0110 1111 FE6F 55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90 高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成。 其分配見(jiàn)表 所示， 當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第 0 和第 1 個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后 。對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位 S=0 時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng) S=1 時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。 表 DS18B20 暫存寄存器分布 寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址 溫度值低位 （ LS Byte） 0 溫度值高位 （ MS Byte） 1 12 高溫限值（ TH） 2 低溫限值（ TL） 3 配置寄存器 4 保留 5 保留 6 保留 7 CRC 校驗(yàn)值 8 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，主機(jī)（單片機(jī)）控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前 都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 ROM 指令表見(jiàn)表 所示， RAM 指令表見(jiàn)表 所示。 13 表 ROM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820 溫度傳感器 ROM 中的編碼（即 64 位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命 令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問(wèn)單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀寫(xiě)作準(zhǔn)備。 搜索 ROM 0FOH 用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好準(zhǔn)備。 跳過(guò) ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。適用于單片工作。 警告搜索命令 0ECH 執(zhí)行后只有溫度超過(guò)設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 表 RAM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS1820 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為 750ms（ 9位為 ）。結(jié)果存入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中。 讀暫存器 0BEH 讀內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫(xiě)暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的 4 字節(jié)寫(xiě)上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 復(fù)制暫存器 48H 將 RAM 中第 3 、 4 字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到 EEPROM 中。 重調(diào) EEPROM 0B8H 將 EEPROM 中內(nèi)容恢復(fù)到 RAM 中的第 3 、 4 字節(jié)。 讀供電方式 0B4H 讀 DS1820 的供電模式。寄生 供電時(shí) DS1820 發(fā)送 “ 0 ” ，外接電源供電 DS1820 發(fā)送 “ 1 ” 。 DS18B20 寄生電源供電方式 14 DS18B20 測(cè)溫系統(tǒng)具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)。下面就是 DS18B20 幾個(gè)不同應(yīng)用方式下的 測(cè)溫電路圖： DS18B20 寄生電源供電方式電路圖 ，見(jiàn)圖 所示，在寄生電源供電方式下， DS18B20從單線信號(hào)線上汲取能量：在信號(hào)線 DQ 處于高電平期間把能量?jī)?chǔ)存在內(nèi)部電容里，在信號(hào)線處于低電平期間消耗電容上的電能工作，直到高電平到來(lái)再給寄生電源（電容）充電 。 獨(dú)特的寄生電源方式有三個(gè)好處： 1. 進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)溫時(shí)，無(wú)需本地電源 ； 2. 可以在沒(méi)有常規(guī)電源的條件下讀取 ROM； 3. 電路更加簡(jiǎn)潔，僅用一根 I/O 口實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 要想使 DS18B20 進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換， I/O 線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個(gè) DS18B20 在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達(dá)到 1mA，當(dāng)幾個(gè)溫度傳感器掛在同一根 I/O 線上進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，只靠 上拉電阻就無(wú)法提供足夠的能量，會(huì)造成無(wú)法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。 因此， 這種 電路只適應(yīng)于單一溫度傳感器測(cè) 溫情況下使用，不適宜采用供電系統(tǒng)中。并且工作電源 VCC 必須保證在 5V，當(dāng)電源電壓下降時(shí)，寄生電源能夠汲取的能量也降低，會(huì)使溫度誤差變大。 圖 DS18