单片机技术应用项目化教程（C语言版）（第2版） 课件 任务5.2

项目五

测控仪表

任务5.2数字温度计明确任务

在工业控制、智能家居等领域的测量系统中，环境温度的测量和控制是非常普遍和重要的。为了能对温度进行检测，需要温度传感器，把温度转换成相应的电信号。常用的模拟量传感器主要是PT100等，但是需要设计人员进行微弱电信号处理，然后再进行AD转换，将数字信息传给单片机进行处理，非常复杂。目前温度传感器正从模拟向数字方法转变，体积小使用方便，在很多场合已经代替了模拟式传感器。

利用数字式温度传感器DS18B20制作一个数字温度计，利用LCD1602进行显示，精度1℃。DS18B20是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，用它来组成一个测温系统，具有线路简单，体积小的特点。其全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。另外1－Wire总线协议，节省且经济，可以挂接多个传感器，组建网络。知识链接一、DS18B20简介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）

（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃

。（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温

。

（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快

。

（8）测量结果直接输出数字温度信号，以"一线总线"串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力

。

（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。二、DS18B20内部结构温度寄存器格式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提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位

常用温度表DS18B20存储器配置寄存器结构各位的意义如下bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0TMR1R011111

低5位一直都是"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

DS18B20的温度分辨率设置DS18B20的ROM指令三、DS18B20通信指令DS18B20的RAM指令四、DS18B20时序1.初始化时序

2写时序3读时序寄生电源供电方式五、DS18B20供电方式外部电源供电方式六、单个采用外部电源供电方式的DS18B20发出温度转换命令序号主机数据（LSB在先）说明1TX复位复位脉冲2RX存在应答应答信号3TXCCH发出跳过ROM指令4TX44H发出温度转换指令5RX1个字节的数据读“忙”标志3次，直至数据为FFH6TX复位复位脉冲7RX存在应答应答脉冲8TXCCH发出跳过ROM指令9TXBEH读暂存存储器命令10RX9个字节的数据读暂存存储器以及CRC，并把计算得出的CRC和读出的CRC相比较。如果两者相符，数据有效，主机保存温度值。11TX复位复位脉冲12RX存在应答应答脉冲，操作完成七硬件电路设计八ADC0809驱动程序设计/*******18B20初始化*******/voidinit_DS18B20() { unsignedcharx=0; DQ=1; //DQ复位

delay1(8); DQ=0; //将DQ拉高

delay1(80); DQ=1; //拉高总线

delay1(15); x=DQ; //稍做延时后如果x=0则初始化成功x=1则初始化失败

delay1(20);}/********ds18b20读一个字节*******/unsignedcharDS18B20_read_byte(){ unsignedchari,dat; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0; dat>>=1; DQ=1; if(DQ) dat=dat|0x80; delay1(4); } returndat;}/********ds18b20写一个字节*******/voidDS18B20_write_byte(unsignedchardat){ unsignedchari; for(i=0;i<8;i++) { DQ=0; DQ=dat&0x01; delay1(5); DQ=1; dat>>=1; }}

/********读取温度********/unsignedcharDS18B20_read_C(){ unsignedchardi,gao,dat; init_DS18B20(); DS18B20_write_byte(0xcc); //跳过读序号列号的操作

DS18B20_write_byte(0x44); //启动温度转换

delay1(300); init_DS18B20(); DS18B20_write_byte(0xcc); DS18B20_write_byte(0xbe); //读取温度寄存器，两个就是温度

delay1(300); di=DS18B20_read_byte(); //读取温度值低位

gao=DS18B20_read_byte(); //读取温度值高位

gao<<=4; dat=gao+(di>>4); returndat;