DS18B20与LCD1602结合显示温度汇总

1、DS18B20、DS18B20的外形及其与单片机的连接图18B20GND(b)DS18B20是Dallas公司生产的1-Wire接口数字温度传感器，其外形如图1(a)所示，有三个引脚，分别为：电源地1(GND);数字信号输入/输出端2(DQ);外接供电电源输入端 3(VDD，在寄生电源接线方式时接地)。它是一种单总线数字温度传感器，所有的数据交换 和控制都通过这根数据线来完成。测试温度范围-55 C -125 C,温度数据位可配置为9、10、11、12位，对应的刻度值分别为05C、0.25 C、0.125 C、0.0625C，对应的最长转换时间分别为93.75ms、187.5ms、375ms、

2、750ms。出厂默认配置为 12位数据，刻度值为0.0625 C, 最长转换时间为 750ms。从以上数据可以看出，DS18B20数据位越低、转换时间越短、反应越快、精度越低。单总线没有时钟线，只有一根通信线，其读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成，所以时序要求很严格。图1(a)为DS18B20与单片机的连接电路图，它的数据线通常要求外接一个4.7K，| -10K，】的上拉电阻(该电阻画原理图时靠近单片机画故没有显示出来)，故其闲置时状态位高电平。提示：DS18B20外形酷似三极管，分辨引脚时，面对着扁平的那一面，左负右正，一旦接反就会立刻发热，甚至有可能烧毁。二、DS18B20存储器结构

3、DS18B20的内部有64位的ROM单元，和9字节的暂存器单元。1、64位(激)光刻只读存储器每只DS18B20都有一个唯一存储在 ROM中的64位编码(跟人的身份证号类似，一人 一个身份证号)，这是出厂时被光刻好的。最前面8位是单线系列编码：28h。接着的48位是一个唯一的序列号。最后8位是以上56位的CRC编码。64-位的光刻ROM又包括5个ROM的功能命令：读 ROM，匹配ROM，跳跃ROM，查找ROM和报警查找。ROM的作 用是使每个DS18B20各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20以实现多点监测。2、9字节的暂存器单元表1EIPROMDS18B20的暂存器单元如表

4、1所示，各部分介绍如下。1）、温度传感器MS BMC7 r2。21j31 ;Lmi 15Lit Mbit libn nbd IDbit 9ba SSsSsS斗4图2暂存器的第O（LSB）字节，第1（MSB）字节为DS18B20的温度传感器，它们负责保存对温度的测量结果，用 16位二进制提供，格式如图2所示。DS18B20读取温度时共读取16位，前5个位（MSB的高5位）为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正。温度为正时读取方法为：将16进制数转换成10进制即可。温度为负时读取方法为（实际就是取补码）：将16进制取反后加1，再转换成10进制。例：0550H =

5、 +85度，FC90H = -55度，0191H为25.0625度。LSB的低四位用于表示测量值中小数点后 的数值。2） 、非挥发的温度报警触发器TH和TL位于第2和第3字节，用于写入温度报警值，实际上就是设定温度的最高和最低界限。3）、配置寄存器配置寄存器位于存储器的第4字节，其组织如图3所示。配置寄存器的04位和7位被器件保留，禁止写入；在读回数据时全部为逻辑1。R1和R0用于设置DS18B20的精度，具体如表2所示。bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit 00R1RO11111图3表2R1RO精度最大转埶时间009-bir93.75 m

6、sMcnv/8)0110-bit187.5 ms(tcoNvM)101 l*bit375 msOcwiv/2)1112-bit750 nvs(tC0N)4）、CRC发生器CRC字节作为 DS18B2064位ROM的一部分存储在存储器中。 CRC码由ROM的前56 位计算得到，被包含在ROM的重要字节当中。CRC由存储在存储器中的数据计算得到， 因 此当存储器中的数据发生改变时， CRC的值也随之改变。CRC能够在总线控制器读取DS18B20时进行数据校验。为校验数据是否被正确读取，总线控制器必须用接受到的数据计算出一个CRC值，和存储在 DS18B20的64位ROM中的值（读ROM时）或DS1

7、8B20内部计算出的8位CRC值（读存储器时）进行比较。如果 计算得到的CRC值和读取出来的 CRC值相吻合，数据被无错传输。CRC值的比较以及是否进行下一步操作完全由总线控制器决定。当在DS18B20中存储的或由其计算到 CRC值和总线控制器计算的值不相符时，DS18B20内部并没有一个能阻止命令序列进行的电路。CRC的计算等式如下：CRC = X8 + X5 + X4 + 1单总线CRC可以由一个由移位寄存器和XOR门构成的多项式发生器来产生。这个回路包括一个移位寄存器和几个XOR门，移位寄存器的各位都被初始化为0。从ROM中的最低有效位或暂存器中的位0开始，一次一位移入寄存器。在传输了5

8、6位ROM中的数据或移入了暂存器的位 7后，移位寄存器中就存储了 CRC值。下一步，CRC的值必须被循环 移入。此时，如果计算得到的CRC是正确的，移位寄存器将复0。其他字节保留用，不需要看。三、关于单总线系统单总线系统包括一个总线控制器和一个或多个从机。DS18B20总是充当从机。当只有一只从机挂在总线上时，系统被称为“单点”系统；如果由多只从机挂在总线上，系统被称 为“多点”。所有的数据和指令的传递都是从最低有效位开始通过单总线。单总线需要一个约5KQ的外部上拉电阻；单总线的空闲状态是高电平。无论任何理由需要暂停某一执行过 程时，如果还想恢复执行的话，总线必须停留在空闲状态。在恢复期间，如

9、果单总线处于非 活动（高电平）状态，位与位间的恢复时间可以无限长。如果总线停留在低电平超过 480us,总线上的所有器件都将被复位。四、操作流程1.DS18B20 复位。2执行ROM指令。就是访问，搜索，匹配每个DS18B20独有的64位序列号。实验板上只连有一个DS18B20，故不需识别，也就是不需读出此序列号，写代码时直接写命令0xcc跳过。3执行DS18B20功能指令（RAM指令，就是读写暂存器指令）。DS18B20的功能指令很多，比较常用的有两个：0x44 :开始转换温度。转换好的温度会储存到暂存器字节0和1。0xBE :读暂存指令。读暂存指令，会从暂存器0到9, 一个一个字节读取，如

10、果要停止的话，必须写下 DS18B20复位。ROM指令和RAM指令的具体情况见表 3。表3表乩RO閘指令嘰读ROM33H读口閃酣晦度传感器讯u中的褊码即弓4位地址、彩合ROM55H境出此晶令之后，捋薛览出玛，访问单息线上与该编玛相对应的DS1S20使之住出响应*曲下一歩对懷 S1S20的换写昨准备.按索ROMOFOH月于晡走挂接在同一总簇上閃1曲0的-T数和识另龍位的嗣地址.討时各器件作好唯备.StJd ROH0CCH沁 64IS； ROM地址，直接耐DS1&20发溟度变按酣會适用于車片工惟*吿警糅*0ECH执行后只有溟度超过叢圭佰上隈咸神艮的片孑才就岀响回.耒亦RAM指令表功能44H启5tj

11、CS1B2O.iaiTi|*ft , 1卫位转戡吋累隹为疋口倍175MSJ ,皓杲存入肉部9字节RAM中.读背稹&O0EH读内SSRAM拧节的肉容SWM4EH境岀冋内部RAM的靂4宇冇写上、下隈遍度毅据命簸，紧跟语命督之后，是便送两爭节的数玉.复制哲存器4BH帝RAB中第勲碑节的内容耗制封EEPFtCibl中.MEEPROM0BEH4EEPROM中内睿恢蛊到M間中的籍2、時节.读供电方式0B4HS182O0fJtt电複式.寄生供电B?DS182052 0，外強电邀供电D閃恥磋卷-1 五、读写 DS18B20的时序1、DS18B20的复位时序：1).单片机拉低总线 480us960us，然后释放

12、总线(拉高电平)。2). 这时DS18B20会拉低信号，大约 60240us表示应答。3).DS18B20拉低电平的 60240us 之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示复位成功。4) .DS18B20拉低电平60240us之后，会释放总线。/*复位：主机to时刻发送一复位脉冲(最短为480US的低电平信号)，接着在t1时刻释放总线( 拉高总线电平)进入接收状态。DS18B20在检测到总线的上升沿之后等待1560us。接着DS18B20在t2时刻发出存在脉冲(持续60240us的低电平)*/void DS18B20_Reset()DQ=1;_nop_();DQ=0;拉低总线del

13、ay2us(280); /持续 280*2+5=565sDQ=1;释放总线while(DQ);/等待应答(电平拉低)while(!DQ);应答电平大约持续 60240us后重新拉高总线2、读时序：1).在读取的时候单片机拉低电平大约1us； 2).单片机释放总线，然后读取总线电平。3).这时候DS18B20会拉低电平(0)或拉高电平(1)。4) 读取电平过后，延迟大约4045us。titjL7Z7T主机起作用DS182O起作用上拉电阻起作用/*读字节：主机总线to时刻从高拉至低电平时，总线只须保持低电平I .7US。之后在t1时刻将总线拉高产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后t2时刻前有效。t2

14、距t0为15us，也就是说t2时刻前主机必须完成读位，并在t0后的60us-120us内释放总线注意读的时候从最低位向最高位读。*/ uchar DS18B20_Read_Byte() uchar i,temp=0;for(i=0;i1;DQ=0;主机将总线拉至低电平，只需保持1.7us_n op_()； /保持一个时钟周期，也即1usDQ=1;delay2us(1);延时7us, 一般读数在后半段读if(DQ)temp=temp|0x80;delay2us(2); /这里延时 45us+ 前面 7us+1us=53us,接近 60usreturn temp;3、写时序：1).单片机拉低电平大

15、约1015us； 2).单片机持续拉低电平(0)或拉高电平(1)大约2045us的时间；3).释放总线。*toUhu j ti T/*写字节：当主机总线to时刻从高拉至低电平时就产生写时间隙。从to时刻开始15us之内应将所需写的位送到总线上，在随后 15-60US间DS18B20对总线采样若 低电平写入的位是 0;若高电平写入的位是 1，连续写2位间的间隙应大于1us。 注意：无论读写都是从最低位开始。*/void DS18B20_Write_Byte(uchar dat)uchar i;for(i=0;i1;4、读取温度流程/*读温度：流程：复位-写命令(跳过读序列号，单个DS18B20时

16、用)-启动温度转换-等待转换完成(完成总线会跳回咼电平)-复位-写命令(跳过ROM编码命令)- 读取暂存寄存器字节命令-读低字节-读高字节-复位-合并高低字节-判断 正负*/DS18B20_Read_Temperature()uchar temp_low,temp_high;DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc); DS18B20_Write_Byte(0x44);while(!DQ);等待转换完成DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc);DS18B20_Write_Byte(0xbe); temp_low=DS

17、18B20_Read_Byte();temp_high=DS18B20_Read_Byte();DS18B20_Reset(); tvalue=temp_high;tvalue=(tvalue8)|temp_low;if(tvalue0x0fff)tflag=0;elsetvalue=tvalue+1; 因为最高位的前五位是1,所以寄存器存的是温度的补码(补码要取反加一得到二进制数)tflag=1;tvalue=tvalue*(0.625);温度值扩大10倍，精确到1位小数 return(tvalue);例子：DS18B20+1602#in clude#in clude #in clude #

18、defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intsbit DQ=P2A3;/ds18b20 与单片机连接口sbit RS=P2A6;sbit RW=P2A7;sbit E=P2A5;un sig ned char code str1=temperature: ;程序 *un sig ned char code str2= uchar data disdata5;uint tvalue;/ 温度值 uchar tflag;/温度正负标志/*lcdi602 /声明调用函数void Lcd_W_Cmd(uchar com); void

19、 Lcd_W_Dat(uchar dat); uchar Lcd_R_Busy();void Lcdn it();void delay(uchar t);void delay_4_ nop();*#defi ne delay_4_ nop() _no p_();_ nop_();_nop_();_ nop_(); void delay(uchar t)uchar i, j;for(i=0; it; i+)for(j=0; j50; j+); void Lcdn it()uchar i;Lcd_W_Cmd(0x3c);Lcd_W_Cmd(OxOe);Lcd_W_Cmd(OxO1);Lcd_W_C

20、md(0x06);Lcd_W_Cmd(0x80); for(i=0;istrle n(str1);i+) Lcd_W_Dat(str1i);Lcd_W_Cmd(OxCO); for(i=0;istrle n(str2);i+) Lcd_W_Dat(str2i);uchar Lcd_R_Busy()uchar s;RW=1;delay_4_ nop();RS=0;delay_4_ nop();E=1;delay_4_ nop(); s=P0;delay_4_ nop();E=0; return(s);void Lcd_W_Cmd(uchar com)uchar i;doi=Lcd_R_Busy(

21、); i=i &0x80;delay(2);while(i!=0);RW=0;delay_4_ nop();RS=0;delay_4_ nop();E=1;delay_4_ nop();PO=com;delay_4_ nop();E=0;void Lcd_W_Dat(uchar dat)uchar i;doi=Lcd_R_Busy();i=i &0x80;delay(2);while(i!=0);RW=0;delay_4_ nop();RS=1;delay_4_ nop();E=1;delay_4_ nop();P0=dat;delay_4_ nop();E=0;程序/*ds1820*/voi

22、d delay2us(unsigned int i)/ 延时 1 微秒while(-i);/*牛人实测，本人没有做过试验。针对的是12Mhz的晶振delay(O):延时 518us 误差：518-2*256=6delay(1):延时7us(原帖写5us是错的)delay(10):延时 25us误差:25-20=5delay(20):延时 45us误差:45-40=5delay(100):延时 205us 误差:205-200=5delay(200):延时 405us 误差:405-400=5 */*复位：主机to时刻发送一复位脉冲(最短为480US的低电平信号)，接着在t1时刻释放总线( 拉高

23、总线电平)进入接收状态。DS18B20在检测到总线的上升沿之后等待1560us。接着DS18B20在t2时刻发出存在脉冲(持续60240us的低电平)* */ void DS18B20_Reset() DQ=1;_nop_();DQ=0;拉低总线delay2us(280); /持续 280*2+5=565sDQ=1;释放总线while(DQ);/等待应答(电平拉低)while(!DQ);应答电平大约持续 60240us后重新拉高总线 /*读字节：主机总线t0时刻从高拉至低电平时，总线只须保持低电平I .7US。之后在t1时刻将总线拉高产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后t2时刻前有效。t2距t0

24、为15us，也就是说t2时刻前主机必须完成读位，并在t0后的60us-120us内释放总线注意读的时候从最低位向最高位读。*/uchar DS18B20_Read_Byte()uchar i,temp=0;for(i=0;i1;DQ=0;主机将总线拉至低电平，只需保持1.7us_n op_()； /保持一个时钟周期，也即1usDQ=1;delay2us(1);延时7us, 般读数在后半段读 if(DQ)temp=temp|0x80;delay2us(2); /这里延时 45us+ 前面 7us+1us=53us,接近 60usreturn temp;/*写字节：当主机总线t0时刻从高拉至低电平

25、时就产生写时间隙。从to时刻开始15us之内应将所需写的位送到总线上，在随后 15-60US间DS18B20对总线采样若 低电平写入的位是 0;若高电平写入的位是1，连续写2位间的间隙应大于1us。注意：无论读写都是从最低位开始。*/void DS18B20_Write_Byte(uchar dat)uchar i;for(i=0;i1;I*读温度：流程：复位-写命令(跳过读序列号，单个DS18B20时用)-启动温度转换-等待转换完成(完成总线会跳回咼电平)-复位-写命令(跳过ROM编码命令)- 读取暂存寄存器字节命令-读低字节-读高字节-复位-合并高低字节-判断 正负*IDS18B20_Read_Temperature()uchar temp_low,temp_high;DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc); DS18B20_Write_Byte(0x44);while(!DQ);等待转换完成DS18B20_Reset();DS18B20_Write_Byte(0xcc);DS18B20_Write_Byte(0x