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1、AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板第14章DS18B2014.1念.这一章是关于DS18B20实时温度传感器。相信有学过c51单片机的朋友都对他不陌生吧。我恰恰也学习过，不过当初并没有掌握好。学习板搭配的DS18B20,一般上给人的感觉有点像三极管，其实DS18B20的内部结构与原理也挺猥琐的，但是我们使用也是为了实现温度传感的功能而已，基本上不会介绍过度深入。14.2DS18B20介!5星SVIlYa5星SVIlYaAVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板DS18B20有三只引脚，VCC,DQ

2、,和VDD。皿eg百、皿eg百、AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板而HJ2G板子上，采用了外部供电的链接方式，而总线必须链接上拉电阻。这一目的告诉我们，一线总线在空置状态时，都是一直处于高电平。DS18B20DS18B20的内部有64位的ROM单元，和9字节的暂存器单元。DS18B20DS18B20的内部有64位的ROM单元，和9字节的暂存器单元。64位ROM包含了，DS18B20唯一的序列号（唯一的名字）。AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板byteO混度LSB(50hbyteO混度LSB

3、(50h)l|byte1温度MSB(05h)JJbyte2th用户孚节1*byte3TL用户字节触byte4配置寄存器齐byte5保帘位（FFh）byTe6.保留位：och）byte?保出也（1010byTeSCRC*EEPROM以上是内部9个字节的暂存单元（包括EEPROM）字节01是转换好的温度。字节23是用户用来设置最高报警和最低报警值。这个可以用软件来实现。字节4是用来配置转换精度，912位。字节58就不用看了。14.3卅卜1:的舷温度寄存饕格式图2bit7bit6bit5bit4bit3bLt2bat1bit0LSBvte2；J2。2中232biH5bit14bit13bnl2bal

4、lbit10bat9bit8MSBvtessSsS2d2$24DS18B20的温度操作是使用16位，也就是说分辨率是0.0625oBIT15BIT11是符号位,为了就是表示转换的值是正数还是负数。看看数据手册给出的例子吧。温度/数据关系表2温度9数据输出（二进制）数据输出（十六进制）*12501111101000007C0h*850101010100000550h4-25.062500000001100100010191b*10.12500001010001000A2h0500000000000010000008h00000000000000000OOOOh0.5111111111111100

5、0FFF8h-10.1251111111101011110FF5B1-25.06251111111001101111FKGh551111110010010000FC90hAVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板AVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板要求出正数的十进制值，必须将读取到的LSB字节，MSB字节进行整合处理，然后乘以0.0625即可。Eg：假设从，字节0读取到OxDO赋值于Tempi,而字节1读取到0 x07赋值于Temp2,然后求出十进制值。unsignedintTempl,Temp2,Temperature;Temp1=0 xD0;/低八位Temp

6、2=0 x07;/高八位/Temperature=125Temperature=(Temp28)|Tempi)*0.0625;/又或者/Temperature=125Temperature=(Tempi+Temp2*256)*0.0625;在这里我们遇见了一个问题，就是如何求出负数的值呢？很遗憾的，单片机不像人脑那样会心算，我们必须判断EIT1115是否是1,然后人为置一负数标志。Eg.假设从，字节0读取到0 x90赋值于Tempi,而字节1读取到OxFC赋值于Temp2,然后求出该值是不是负数，和转换成十进制值。unsignedintTempl,Temp2,Temperature;unsig

7、nedcharMiiius_Flag=O;Temp1=0 x90;/低八位Temp2=0 xFC;高八位/Temperature=64656/很明显不是我们想要的答案/负数标志置一高八位第八位进行整合/求反，补一求出十进制/Temperature=64656/很明显不是我们想要的答案/负数标志置一高八位第八位进行整合/求反，补一求出十进制/Temperature=55;if(Temp2&0 xFC)判断符号位是否为1Minus_Flag=l;Temperature=(Temp28)|Tempi)Temperature=(-Temperature)+1);Temperature*=0.0625;

8、elseMinus_Flag=O;Temperatiue=(Tenip28)|Tempi)*0.0625;那个人为的负数标志，是真的很有用处的。这个要看你你自己的想彖力了，如何去利用它。AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板继续继续，以上我们是求出没有小数点的正数。如果我要求出小数点的值的话，那么我应该这样做。Eg：假设从，字节0读取到0 xA2赋值于Tempi,而字节1读取到0 x00赋值于Temp2.然后求出十进制值，要求连同小数点也求出。unsignedintTemp1,Temp2,Temperature;Temp1=0 x90;/低八位实际值为10.125/io,实

9、际值为10.125/io,无小数点/101,一位小数点Temperature=(Temp28)|Tempi)*0.0625;Temperature=(Temp28)|Tempi)*(0.0625*10);Temperature=(Temp28)|Tempi)*(0.0625*100);/1012,二位小数点如以上的例题，我们可以先将0.0625乘以10,然后再乘以整合后的Temperature变量，就可以求出后面一个小数点的值（求出更多的小数点，方法都是以此类推）。得出的结果是101,然后再利用简单的算法，求出每一位的值。unsiiigedcharTen,One,Dot1Ten=Tempera

10、tiire/100;/IOne=Temperatiire%100/10;/ODotl=%10;/I求出负数的思路也一样，只不过多出人为置一负数标志，求反补一的动作而已。自己发挥想象力吧。14.4字节2V:TH和TL配置TH与TL就是所谓的温度最高界限，和温度最低界限的配置。其实这些可以使用软件来试验，所以就无视了。14.5字节4：配置寄存器配置寄存器图8bit7bn6bn5bn4bii3bit2bn1bn00R1RO11111BIT7出厂的时候就已经设置为0,用户不建议去更改。而R1与R0位组合了四个不同的转换精度，00为9位转换精度而转换时间是93.75ms,01为10位转换精度而转换时间是

11、187.5ms,10为11位转换精度而转换时间是375ms,11为12位转换精度而转换时间是750ms（默认）。该寄存器还是留默认的好，毕竟转换精度表示了转换的质量。AVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板14.6字节57,8：保留位，CRC无视，无视吧。14.7单片机访问DS18B20DS18B20-般都是充当从机的角色，而单片机就是主机。单片机通过一线总线访问DS18B20的话，需要经过以下几个步骤：DS18B20复位。执行ROM指令。执行DS18B20功能指令（RAM指令）。补充一下。一般上我们都是使用单点，也就是说单线总线上仅有一个DS18B20存在而已。所以我们无需刻意读

12、取ROM里边的序列号来，然后匹配那个DS18B20?而是更直接的，跳过ROM指令，然后直接执行DS18B20功能指令。DS18B20复位，在某种意义上就是一次访问DS18B20的开始，或者可说成是开始信号。ROM指令，也就是访问，搜索，匹配，DS18B20个别的64位序列号的动作。在单点情况下，可以直接跳过ROM指令。而跳过ROM指令的字节是OxCCoDS18B20功能指令有很多种，我就不一一的介绍了，数据手册里有更详细的介绍。这里仅列出比较常用的几个DS18B20功能指令。0 x44：开始转换温度。转换好的温度会储存到暂存器字节0和1。OxEE：读暂存指令。读暂存指令，会从暂存器0到9,一个

13、一个字节读取，如果要停止的话，必须写下DS18B20复位。14.8DS18B20复位电PS14.8DS18B20复位电PS上拉DS18B20的复位时序如下:1.单片机拉低总线480us950us,然后释放总线（拉岛电平）。这时DS18B20会拉低信号，大约60240us表示应答。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。DS18B20拉低电平60240us之后，会释放总线。AVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板C语言代码：/DS1302复位函数voidDS1302_Reset()DDRA|=BIT(DQ);PORTA&=-B

14、IT(DQ);Delayus(500);PORTA(=BIT(DQ);Delay_lus(60);DDRA&=-BIT(DQ);while(PINA&BIT(DQ);while(!(PINA&BIT(DQ);DQ为输出状态输出低电平延迟500微妙示范总线延迟60微妙DQ位输出状态等待从机DS18B20应答（低电平有效）DQ为输出状态输出低电平延迟500微妙示范总线延迟60微妙DQ位输出状态等待从机DS18B20应答（低电平有效）等待从机DS18B20释放总线慝峨揑帘翩吧电平IE10B2Olft电平目阻上拉DS18B20写逻辑0的步骤如下:L单片机拉低电平大约1015us,。2单片机持续拉低电平

15、大约2045us的时间。释放总线DS18B20写逻辑1的步骤如下:1单片机拉低电平大约1015US,。2单片机拉高电平大约20M5us的时间。释放总线慝峨揑帘翩吧电平IE10B2Olft电平目阻上拉DS18B20读逻辑0的步骤如下:L在读取的时候单片机拉低电平大约lus2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。读取电平过后，延迟大约4075微妙DS18B20读逻辑1的步骤如下：1.在读取的时候单片机拉低电平大约1US2单片机释放总线，然后读取总线电平。这时候DS18B20会拉高电平。读取电平过后，延迟大约4345微妙AVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开

16、发板如果要读或者写一个字节，就要重复以上的步骤八次。如以下的C代码，使用for循环，和数据变量的左移和或运算，实现一个字节读与写。/DS18B20写字节函数voidDS1302_Wnte(unsignedcharData)unsignedchari;DDRA|=BIT(DQ);/DQ为输出for(i=0;i8;i+)PORTA&=-BIT(DQ);拉低总线Delay_lus(10);延迟10微妙(最大15微妙)if(Data&0 x01)PORTA|=BIT(DQ);elsePORTA&=-BIT(DQ);if(Data&0 x01)PORTA|=BIT(DQ);elsePORTA&=-BIT

17、(DQ);Delayus(40);PORTA|=BIT(DQ);Delayus(l);Data=l;延迟40微妙(最大45微妙)释放总线稍微延迟读字节函数aiDS13O2_ReadOunsignedchart,Temp;fbii=0;i8;i+)数据右移Temp=l;数据右移DDRA|=BIT(DQ);PORTA&=-BIT(DQ);DDRA|=BIT(DQ);PORTA&=-BIT(DQ);PORTA|=BIT(DQ);DDRA&BIT(DQ);DQ为输出状态拉低总线，启动输入释放总线/DQ为输入状态if(PINA&BIT(DQ)Temp|=0 x80;Delay_lus(45);延迟45微

18、妙(最大45微妙)returnTemp;就是这么建档而已，不过这里有一个注意点，就是Delay_lus();函数延迟的时间，必须模拟非常准确，因为单线总线对时序的要求敏感点。AVR单片机学习笔记-基于慧净HJ-2GAVR开发板14.10筒单归纳实验开始Z前，简单的归纳一些重点。单线总线高电平为闲置状态。单片机访问DS18B20必须遵守，DS18B20复位“执行ROM指令一执行DS18B20功能指令。而在单点上，可以直接跳过ROM指令。DS18B20的转换精度默认为12位，而分辨率是0.0625。DS18B20温度读取函数参考步骤：DS18B20开始转换：DS18B20复位。写入跳过ROM的字节

19、命令，OxCC。写入开始转换的功能命令，0 x44。延迟大约750900毫秒DS18B20读暂存数据：DS18B20复位。写入跳过ROM的字节命令，OxCC。写入读暂存的功能命令，Oxee。读入第0个字节LSByte,转换结果的低八位。读入第1个字节MSByte,转换结果的高八位。DS18B20复位，表示读取暂存结束。数据求出十进制：整合LSByte和MSByte的数据判断是否为正负数（可选）求得十进制值。正数乘以0.0625,一位小数点乘以0.625,二位小数点乘以6.25。十进制的“个位”求出。14.11实验：利用DS18B20实现单点温度测量，结果输出出段码管.vcc345AAAPAOF

20、01一.J/LVUvcc345AAAPAOF01一.J/LVU36WE3518E234FM”DADS1SB20接口ATMega16DS1SB20接口实验的要求是以DS18B20默认的配置，亦即12位的转换精度。然而输出的结果为两个小数点xx.xx。HJ-2G板子上设计得DS18B20的接口和典型，没有什么特别需要注意的:而DS18B20DQ引脚对应的链接是PA5。AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板源码:/1400-DS18B20.C/简单的驱动程式/akiiei208-01-10#includenioml6v.hH#

21、mchideHmacroshH#iiichideHLED7.hH#defineDQPA5微妙级延迟函数voidDelay_lus(unsignednitx)unsignedmti;x=x*5/4;foiti=0;ix;i+);/DS1302复位函数voidDS1302_Reset()DQ为输出状态DQ为输出状态输出低电平延迟500微妙示范总线延迟60微妙DQ位输出状态等待从机DS18B20应答（低电平有效）等待从机DS18B20释放总线Delayus(500);PORTA(=BIT(DQ);Delay_lus(60);DDRA&=-BIT(DQ);while(PINA&BIT(DQ);whil

22、e(!(PINA&BIT(DQ);/DS1302写字节函数voidDS1302_Wnte(unsignedcharData)unsignedchari;DDRA|=BIT(DQ);/DQ为输出for(i=0;i8;i+)PORTA&=BIT(DQ);拉低总线Delay_lus(10);延迟10微妙(最大15微妙)if(Data&0 x01)PORTA|=BIT(DQ);elsePORTA&=-BIT(DQ);Delay_lus(40);延迟40微妙(最大45微妙)AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板AVRAVR单片机学

23、习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板AVRAVR单片机学习笔记-基于慧净HJ2GAVR开发板PORTA(=BIT(DQ);Delayus(l);Data=l;释放总线稍微延迟/DS1302读字节函数unsignedcharDS13O2_ReadOunsignedchariTemp;for(i=0;i);Delay调用读取温度函数显示温度稍微延迟LED7.li的头文件/LED7.H/数码管显示/数组声明并定义在存储数据区code09#pragmadata:codeunsignedcharNumber=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,

24、0 x7f,0 x6f,0 x00,;unsignedcharconstNumber_Dot=0 xbf,0 x86,0 xdb,0 xcf,0 xe6,0 xed,0 xfd,0 x87,0 xff,0 xef,0 x00;延迟函数voidDelay(unsignedlongx)while(x);/数码管显示函数voidNumber_Show(imsignedintNum)unsignedcharTen,One,Dot1,Dot2;TeiNum/1000;取十位One=Num%1000/100;/取个位Dotl=Nmn%100/10;取点数位Dot2=Nmil%10;取点数位显示十位PORT

25、B=NumberTen;/送模码PORTA|=BIT(PA3);/PA3高电平PORTA&=BIT(PA3);/PA3低电平PORTB=BIT(0);/送位选PORTA|=BIT(PA4);/PA3高电平POR1A&=EIT(PA4);Delay(600);/PA3j氐电平稍微延迟显示个位PORTB=Number_DotOne;送模码PORTA|=BIT(PA3);/PA3高电平PORIA&=BIT(PA3);/PA3低电平PORTB=BIT(1);/送位选PORTA|=BIT(PA4);/PA3高电平PORIA&=BIT(PA4);/PA3氐电平Delay(600);.，稍微延迟显示点数位1PORTB=NumberDot1;送模码PORTA|=BIT(PA3);/PA3高电平PORTA&=BIT(PA3);/PA3低电平PORTB=BIT(2);PORTA|=BIT(PA4);/送位选/PA3高电平PORTA&=BIT(PA4);Delay(600);/PA3低电平稍微延迟/显示点数位2PORTB=NumberDot2;送模码PORTA|=BIT(PA3);/PA3高电平PORTA&=BIT(PA3);/PA3低电平PORTB=BIT(3);PORTA|=BIT(PA4);/送位选/PA3高电平PORTA&=BIT(P