DSB温度传感器及C

DＳ18B２0温度传感器及Ｃ51+fｒeeｓcalｅ９Ｓ12单片机程序ＤALLＡS最新单线数字温度传感器DS１8Ｂ2０简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas半导体公司的数字化温度传感器DＳ1８20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念.DS18B2０、DS1８22“一线总线"数字化温度传感器同DＳ１82０一样，DS1８B2０也支持“一线总线”接口,测量温度范围为－55°Ｃ~+125°C，在—10～+８５°C范围内，精度为±0.5°C.ＤＳ1822的精度较差为±2°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境掌握、设备或过程掌握、测温类消费电子产品等.与前一代产品不同,新的产品支持３Ｖ～5.５V的电压范围，使系统设计更灵敏、便利.而且新一代产品更廉价,体积更小.DS1８B２0、ＤＳ1822的特性DＳ18B２0可以程序设定9～１２位的分辨率，精度为±0。5°C。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPRＯM中，掉电后仍然保存。DS１８B20的性能是新一代产品中最好的!性能价格比也格外出色！DS1822与DS１8B2０软件兼容,是DS1８Ｂ20的简化版本.省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EＥPROM，精度降低为±２°C,适用于对性能要求不高，成本掌握严格的应用,是经济型产品。继“一线总线"的早期产品后，ＤS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS1８Ｂ２0和DS1８２2使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。DS１８B20的内部结构

DＳ１8B２0内部结构主要由四部分组成:64位光刻ＲOM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS1８B２0的管脚排列如下:

DＱ为数字信号输入/输出端；GＮＤ为电源地；VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地）。

光刻ROＭ中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS１８Ｂ20的地址序列码.６4位光刻ROM的排列是：开头８位（28Ｈ）是产品类型标号，接着的4８位是该ＤＳ18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=Ｘ8＋Ｘ５+Ｘ4+1)。光刻ROM的作用是使每一个DS18Ｂ20都各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个ＤＳ1８Ｂ2０的目的。

DＳ18Ｂ2０中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式供应,以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位.

这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B２0的两个8比特的RAＭ中,二进制中的前面５位是符号位，如果测得的温度大于0,这5位为０，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于０，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0。06２5即可得到实际温度.

例如+1２５℃的数字输出为０7D0H,+25．０６２5℃的数字输出为０191H,-２5。0６２５℃的数字输出为FＦ６ＦＨ，－５５℃的数字输出为ＦC90H。ＤS1８B２０温度传感器的存储器

DS18B2０温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAＭ和一个非易失性的可电擦除的E2RAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。

暂存存储器包含了８个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位,其次个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是ＴH、TＬ的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节.该字节各位的意义如下:ﻫ

ＴMR1Ｒ0111１１

ﻫ低五位始终都是１，ＴM是测试模式位,用于设置ＤS18Ｂ２0在工作模式还是在测试模式.在ＤS18Ｂ2０出厂时该位被设置为0，用户不要去改动.R１和R０用来设置分辨率，如下表所示:（DS18B２0出厂时被设置为１2位)ﻫﻫ分辨率设置表:R1R0分辨率温度最大转换时间００9位93.75ms011０位１８７。５ms1011位375mｓ1112位75０mｓ

依据DＳ18Ｂ２０的通讯协议，主机掌握DS1８B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送ＲAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作.复位要求主ＣＰU将数据线下拉500微秒,然后释放,ＤS1８B20收到信号后等待16～6０微秒左右,后发出60~２4０微秒的存在低脉冲，主CＰU收到此信号表示复位成功。ＤS１８20使用中注意事项DＳ18２０虽然具有测温系统简洁、测温精度高、连接便利、占用口线少等优点,但在实际应用中也应注意以下几方面的问题：(1）较小的硬件开销需要相对简洁的软件进行补偿,由于DＳ1８20与微处理器间采纳串行数据传送，因此，在对DS182０进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时，对DＳ１８20操作部分最好采纳汇编语言实现.(2）在ＤS1８２0的有关资料中均未提及单总线上所挂DS182０数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此.当单总线上所挂DS182０超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意.（３）连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采纳一般信号电缆传输长度超过5０m时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达１50ｍ,当采纳每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长.这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS18２0进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。（4）在ＤS18２０测温程序设计中，向DＳ18２0发出温度转换命令后，程序总要等待DS１8２0的返回信号,一旦某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1８２0时，将没有返回信号，程序进入死循环.这一点在进行DS18２0硬件连接和软件设计时也要给予肯定的重视。

测温电缆线建议采纳屏蔽４芯双绞线，其中一对线接地线与信号线,另一组接ＶCC和地线，屏蔽层在源端单点接地。DＳ1８Ｂ２0温度传感器C51程序，无CRＣ20０8—０6-301１:1８/**＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊**＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊**＊＊＊＊＊＊＊***＊＊**＊＊*＊**＊*ﻫ＊DS1８B20温度传感器

＊ﻫ*

C５１

＊ﻫ*yajou2008—０６－２8

无CRC

*

*＊*＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊**＊＊*＊***＊＊＊＊＊＊*＊＊＊**＊＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊＊＊＊/#includｅ＂reg51．h”ﻫ#incｌｕdｅ＂intｒｉns．h”ﻫ＃iｎclude”ＤＳ１8Ｂ２0.h"ﻫ／＊***＊＊＊**＊**＊＊＊＊＊***＊*＊＊＊*＊*＊＊＊*＊**＊＊＊*＊＊*＊**＊＊＊＊＊＊*＊***ﻫ*us延时程序

*

*＊＊＊*＊*＊*＊***＊＊＊＊＊*＊***＊＊＊*＊＊＊*＊＊**＊*＊****＊＊*＊*＊*＊＊*＊*＊＊/ﻫｖoidDelayus(ucharｕs）

ﻫ{ﻫ

ｗｈile(us—－)；//１2M，一次6uｓ,加进入退出14ｕs（8Ｍ晶振，一次９us）ﻫ｝ﻫ/＊*＊＊＊＊**********＊＊*＊**＊＊＊***＊**＊*＊**＊＊*＊＊*＊＊**＊*＊*＊*＊＊＊＊ﻫ*DS1８B２０初始化

*ﻫ*＊*＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊*＊*＊＊**＊＊**＊＊＊*＊*＊***＊*＊*＊**＊*＊＊＊＊***/ﻫbitDs１8b20_Init（vｏiｄ）／/存在返０,否则返1ﻫ｛ﻫｂitteｍp=1；ﻫｕｃｈaｒouｔtiｍe=ＲeＤｅtectＴime；／／超时时间ﻫwhｉlｅ（outtimｅ－-＆&temｐ）ﻫ｛ﻫ

Deｌaｙus(1０）;/／（25０）1514uｓ时间可以减小吗

ＲeleasｅDQ();ﻫ

Delaｙ2ｕs（)；

PuｌlＤowｎＤＱ（）；ﻫ

Deｌａｙus（10０)；//614us(480－9６０）

RelｅasｅDQ（）;ﻫ

Dｅｌａｙus(10）;//73uｓ（〉6０）ﻫ

ｔeｍp=ｄｑ;ﻫ

Delaｙｕs（70);//us

}ﻫｒetｕrnｔemp;ﻫ｝／＊＊＊**＊＊*＊＊＊＊＊**＊＊＊**＊＊**＊**＊*＊＊**＊*＊*＊＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊*＊**＊*＊ﻫ＊写bit２ＤS１8B20

＊

＊＊**＊＊＊＊**＊＊＊＊＊＊*＊＊＊**＊＊＊＊**＊＊*＊＊*＊＊＊***＊*＊*＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊*/ﻫｖoｉdＤs１8b20＿WriｔｅＢit（bitbitdatａ）ﻫ｛ﻫif（ｂitdata）ﻫ｛ﻫ

PuｌlDｏwｎDQ()；ﻫ

Dｅlay２uｓ（）;

／／2uｓ（＞1us)ﻫ

ＲeｌeaseDQ（)；//（上述１-１5)ﻫ

Ｄｅlａyus（1２);//86us（45—x，总时间〉６0）ﻫ｝elseﻫ{ﻫ

PulｌDownＤQ（）；

Ｄeｌayuｓ(12）；／/8６uｓ(6０-12０)ﻫ｝ﻫRｅleaｓeDQ（);ﻫDelａy2ｕs(）；

//2us(>1ｕs）ﻫ}／*＊＊＊＊＊＊＊*＊****＊＊**＊＊＊＊*＊**＊＊＊＊＊***＊＊*＊**＊＊*＊＊*＊＊＊＊***＊＊*

＊写ＢyｔeDＳ18B２０

＊ﻫ*＊**＊***＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊＊**＊*＊**＊＊＊**＊＊*＊**＊＊＊＊＊＊*＊*＊*＊＊＊＊／ﻫvｏidDｓ18b2０_ＷｒiteBｙte（uｃharｃhｒdaｔa)ﻫ｛

uchaｒｉｉ；ﻫｆor(iｉ=0;ｉi〈8;iｉ++)ﻫ{

Dｓ18b2０_ＷrｉteBｉt(chｒdata&０ｘ０1）;

cｈrdatａ＞>=1；ﻫ｝ﻫ｝/****＊＊＊**＊**＊＊*＊*＊*＊＊＊***＊＊**＊**＊＊＊＊＊*＊*＊***＊＊***＊*＊*＊*＊

＊写ＤS18Ｂ２０

＊ﻫ＊＊**＊*＊*＊＊****＊*＊****＊＊*＊＊**＊***＊*＊***＊＊＊*＊*＊*＊＊****＊＊＊＊／ﻫ//voidDs18b20＿Wｒｉtｅ（ｕcｈaｒ*p_reａddata，uchaｒbyｔes）

／/｛ﻫ//while(ｂytes-—)ﻫ／／｛ﻫ/／

Ｄs18ｂ20_WriteBｙｔe（＊ｐ_readdaｔa）;ﻫ//

p＿reａddatａ+＋;ﻫ//｝ﻫ／/}ﻫ/*＊＊*＊＊＊＊**＊＊＊*＊*****＊*＊**＊＊＊＊＊**＊＊*＊＊＊＊＊＊＊*＊*＊***＊＊**＊＊＊ﻫ＊读ｂitFrｏｍDＳ１８B20

＊ﻫ＊＊＊****＊***＊*＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊**＊***＊＊＊*＊＊*＊＊＊*＊＊＊*＊＊*/ﻫbitDs１８b２0_ＲeadBit(voiｄ)ﻫ｛ﻫｂitbitdaｔa；ﻫPullＤownDQ（);

Ｄelaｙ2us（）；

／/2us(>1ｕs）ﻫReleａseDQ（）;

Ｄelay8us(）;

//8us（〈15us）ﻫbitdａｔa＝dｑ;

Dｅlayｕs（7)；//８６uｓ(上述总时间要＞6０uｓ)

ｒetｕrｎｂｉｔdaｔa；ﻫ｝

／*＊*＊＊***＊*＊＊*＊＊＊＊*＊*＊*＊＊＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊＊＊******＊*＊＊＊***＊＊**ﻫ＊读ByｔｅDＳ１8B20

*

**＊＊＊＊＊**＊＊＊＊＊＊***＊＊＊**＊**＊*＊**＊＊＊＊＊＊＊**＊＊＊**＊*＊＊＊＊***＊＊/ﻫｕcharＤs18b2０＿ＲeaｄBytｅ（voｉd)

{ﻫｕchａｒii,cｈａｒdata；ﻫｆｏr(ｉi＝０；ii<8；ｉi+＋）ﻫ｛

cｈａｒdａｔa＞＞=１；ﻫ

ｉf(Ds1８b２０_ＲｅａｄBｉt（））chaｒdata｜=0x8０;ﻫ}ﻫｒetuｒncｈａrdatａ；ﻫ}ﻫ/＊*＊*****＊＊＊＊＊**＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊＊*＊***＊＊＊＊＊＊**＊*＊＊＊***＊**＊*＊＊

＊读ＤS18B２０ROM

*ﻫ*＊＊＊＊＊*＊＊**＊*＊＊****＊＊＊＊＊*＊*＊＊＊＊＊**＊＊*＊****＊＊***＊*＊＊＊*＊**/ﻫｂitDs18b20_ReａdRｏm（ｕchａr*ｐ_reａｄdａｔa)//成功返0，失败返1

{ﻫuｃharii＝８；ﻫif(Ｄs18b20＿Init（))return1;ﻫＤs18b20＿ＷｒｉｔeＢｙｔe(RｅａｄRＯM)；ﻫｗhiｌe（ｉi-—)ﻫ{ﻫ

*p_ｒｅaddaｔa＝Ds18ｂ20＿ReadByte(）；ﻫ

ｐ＿readdatａ＋＋;ﻫ}ﻫrｅｔｕrｎ0；ﻫ}ﻫ／＊****＊＊**＊＊＊*＊*＊**＊***＊＊＊＊*＊＊＊＊*＊＊＊＊*＊***＊＊**＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊ﻫ＊读DＳ1８B20EＥ

*ﻫ＊＊＊＊＊＊＊＊**＊＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊***＊＊＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊***＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊*／ﻫbitDs１８b2０_ReａdEE（ｕcｈaｒ*p＿reａｄｄatａ）／/成功返0，失败返1ﻫ{

uchaｒｉi=2;ｉf(Ds1８b2０＿Init（)）rｅturｎ1；

Dｓ１8b20_ＷriteＢytｅ（SkｉｐROM)；ﻫＤs１8b2０_ＷｒiteＢytｅ（ReadScr);ﻫwhiｌｅ(iｉ—－）ﻫ｛ﻫ

＊ｐ＿readdａta=Ｄｓ18ｂ20＿ReadBytｅ（）;ﻫ

p_readdaｔａ+＋;ﻫ}ﻫreturn０；ﻫ｝ﻫ／＊＊*＊＊****＊*＊＊＊*＊＊＊**＊****＊＊＊****＊＊*＊＊＊＊***＊＊*＊*＊＊**＊＊*＊＊

＊温度采集计算

＊ﻫ＊＊＊＊＊*＊＊＊****＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊***＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊＊**＊***＊*＊*＊*＊*＊＊*/ﻫbitTempCal（fｌｏat＊p＿wenｄu）／/成功返0，失败返1(温度范围－55-－—+1２８)

｛

uｃｈarｔemp［9]，iｉ；ﻫｕｉｎｔｔmp;ﻫｆloattmpweｎdu;ＴR１=0;ﻫTＲ0=0；//读暂存器和CＲC值-—－－——-－—-—－－---—-———－-ﻫif（Ds１８ｂ20_ＲｅadＥE(temp)）ﻫ｛ﻫ

ＴＲ1=１；ﻫ

ＴR0=1;ﻫ

return1；ﻫ｝ﻫ／/－-－—－—-－－－--——－-—--—-－—－——-—-－--—-－—－

//CRＣ校验－-－－——－－--－—－-－————－--—-－———－—ﻫ//ﻫ／/此处应加入ＣRＣ校验等ﻫ//ﻫ／／ﻫ／／——-———－--－—————-－-—-—－--—－——－-—-——-——ﻫ//使温度值写入相应的ｗenｄｕ［ｉ]数组中－—－－-

fｏr（ii=i；ii＞0;iｉ--)ﻫ{ﻫ

p_ｗｅｎdu＋＋;

}

ｉ+＋；ﻫｉｆ（ｉ＞４）i=0；ﻫ//—-—－-－－－－－-－－----——－－-—-——－——－－－－——--

//温度正负数处理－－—－－——-——－－－－-－-－－--—-ﻫ//／/-—－－－—-－－－－—－—－--—-－—------—-—-－—－-——ﻫ//温度计算—－-—－-－—－－－－－-———－－－—--—－－－--ﻫtmｐ=ｔｅmｐ[1]；

//ﻫtmp＜＜=8；

//ﻫtmp｜＝temp［0];

//组成温度的两字节合并ﻫtmpwendu=tmｐ;

*p＿ｗendu=tmｐwｅndu/１６;ﻫ//－－－－－----－—－——－-－—--－－—－-－-－———－-—--－ﻫ//开头温度转换-——－——－－-—-————－-－—－--－-－ﻫif(Dｓ１8b２０_Iniｔ（）)ﻫ｛ﻫ

ＴR１=1;ﻫ

ＴＲ０=１；ﻫ

rｅｔｕｒn１；

｝ﻫDs18b20＿WriｔeByte(ＳkipROM)；ﻫDｓ18b２０_WriｔeBytｅ（Cｏnvert）;ﻫReｌｅaseDQ（);//寄生电源时要拉高DQﻫ／/—--—--－—－—-—－—－——－－－－-－－－-－－----—－-－TR１＝1;ﻫTR0=1;ﻫrｅturn０;ﻫ}／／///／////DS１8B2０.h/////////////////////／//／/＊＊*＊＊＊＊＊＊***＊＊＊**＊＊＊*＊＊＊＊＊**＊＊＊*＊*＊**＊＊＊**＊*＊**＊**＊*＊*＊＊ﻫ＊I/Ｏ口定义

＊

＊＊＊****＊**＊＊*＊＊＊＊＊＊*＊＊＊＊＊＊*****＊＊*＊＊＊＊*＊*****＊*＊＊＊＊**＊*＊/ﻫsｂｉtdq＝P１^3;ﻫｓbｉtdv=P1^4；//ＤＳ18Ｂ20强上拉电源ﻫ／＊＊＊＊＊＊＊＊**＊＊**＊＊＊*＊**＊*＊＊＊*＊＊**＊*＊＊＊＊**＊**＊＊＊＊＊**＊＊＊＊*＊＊ﻫ*命令字定义

＊

＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊*＊＊*＊*＊＊＊**＊*＊＊***＊＊＊＊***＊＊＊＊＊＊＊＊****＊＊**＊**＊/ﻫ＃defiｎeｕcharｕnsiｇnｅｄcharﻫ＃ｄｅｆineｕintunsｉgnｅdint

＃dｅfｉｎeRelｅaseDQ（）

dq=1；

/／上拉/释放总线ﻫ#defｉneＰuｌlＤｏwnＤＱ()dｑ=0;

／／下拉总线＃definｅDeｌaｙ2us(）

_ｎop_（)；＿nop_();//延时２us,每nｏｐ1ｕsﻫ#deｆｉnｅDeｌay8us(）

_nop＿（）；_nｏp_(）；_nｏp_（）;_noｐ_(）；_nop＿（)；＿ｎｏp_()；_nop_(）;＿nｏp＿(）；//设置重复检测次次数,超出次数则超时ﻫ＃defｉne

ＲｅDｅtｅｃtＴime

20ﻫ//ds18b２0命令ﻫ#defｉnｅ

SｋipROM

０xCCﻫ#dｅｆｉnｅ

MaｔｃhROM

０x５5

＃ｄｅfine

RｅaｄＲOM

0ｘ3３ﻫ#defiｎe

SeａrchＲOＭ