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DS18B20测温实验原理及实现

2025/11/10 10:47:53发布50次查看
摘要:ds18b20构成的测温系统,测量温度精度达到0.1度,测量的温度的范围在-20度到+50度之间,用4位数码管显示出来。
dpy-1实验板连接
用排线把jp-code连到jp8是,注意:a接p0.0;b接p0.1;c接p0.3……把jp-cs连到jp14上,注意:4h接p2.4;3h接p2.5;2h接p2.6;1h接p2.7;
连接好ds18b20注意极性不要弄反,否则可能烧坏。ds18b20的外型与常用的三极管一模一样,上图是它的管脚分布。用导线将jk—ds的da端连到p3.1上。
硬件电路图
实验原理
ds18b20数字温度计是dallas公司生产的1-wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计。ds18b20产品的特点
(1)、只要求一个i/o口即可实现通信。
(2)、在ds18b20中的每个器件上都有*的序列号。
(3)、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
(4)、测量温度范围在-55。c到+125。c之间。
(5)、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
(6)、内部有温度上、下限告警设置。
ds18b20详细引脚功能描述1gnd地信号;2dq数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源;3vdd可选择的vdd引脚。当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
ds18b20的使用方法。由于ds18b20采用的是1-wire总线协议方式,即在一根数据线实现数据的双向传输,而对at89s51单片机来说,我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对ds18b20芯片的访问。由于ds18b20是在一根i/o线上读写数据,因此,对读写的数据位有着严格的时序要求。ds18b20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信号的时序:初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备,单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始,如果要求单总线器件回送数据,在进行写命令后,主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低位在先。
c语言源程序:
#include
codeunsignedcharseg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40};//显示段码
voiddelay(unsignedinttc)//显示延时程序
{while(tc!=0)
{unsignedinti;
for(i=0;i<100;i++);
tc--;}
}
sbittmdat=p3^1;//ds18b20的数据输入/输出脚dq,根据情况设定
unsignedintsdata;//测量到的温度的整数部分
unsignedcharxiaoshu1;//小数*位
unsignedcharxiaoshu2;//小数第二位
unsignedcharxiaoshu;//两位小数
bitfg=1;//温度正负标志
voiddmsec(unsignedintcount)//延时部分
{
unsignedchari;
while(count--)
{for(i=0;i<115;i++);}
}
voidtmreset(void)//发送复位
{
unsignedchari;
tmdat=0;for(i=0;i<103;i++);
tmdat=1;for(i=0;i<4;i++);
}
bittmrbit(void)//读一位//
{
unsignedinti;
bitdat;
tmdat=0;
i++;
tmdat=1;
i++;i++;//微量延时//
dat=tmdat;
for(i=0;i<8;i++);
return(dat);
}
unsignedchartmrbyte(void)//读一个字节
{
unsignedchari,j,dat;
dat=0;
for(i=1;i<=8;i++)
{j=tmrbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}
return(dat);
}
voidtmwbyte(unsignedchardat)//写一个字节
{
unsignedcharj,i;
bittestb;
for(j=1;j<=8;j++)
{testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if(testb)
{tmdat=0;//写0
i++;i++;
tmdat=1;
for(i=0;i<8;i++);}
else
{tmdat=0;//写0
for(i=0;i<8;i++);
tmdat=1;
i++;i++;}
}
}
voidtmstart(void)//发送ds1820开始转换
{tmreset();//复位
dmsec(1);//延时
tmwbyte(0xcc);//跳过序列号命令
tmwbyte(0x44);//发转换命令44h,
}
voidtmrtemp(void)//读取温度
{
unsignedchara,b;
tmreset();//复位
dmsec(1);//延时
tmwbyte(0xcc);//跳过序列号命令
tmwbyte(0xbe);//发送读取命令
a=tmrbyte();//读取低位温度
b=tmrbyte();//读取高位温度
if(b>0x7f)//zui高位为1时温度是负
{a=~a;b=~b+1;//补码转换,取反加一
fg=0;//读取温度为负时fg=0
}
sdata=a/16+b*16;//整数部分
xiaoshu1=(a&0x0f)*10/16;//小数*位
xiaoshu2=(a&0x0f)*100/16%10;//小数第二位
xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2;//小数两位
}
voidds18b20pro(void)
{tmstart();
//dmsec(5);//如果是不断地读取的话可以不延时//
tmrtemp();//读取温度,执行完毕温度将存于tmp中//
}
voidled()
{
if(fg==1)//温度为正时显示的数据
{p2=p2&0xef;
p0=seg7code[sdata/10];//输出十位数
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0xdf;
p0=seg7code[sdata%10]|0x80;//输出个位和小数点
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0xbf;
p0=seg7code[xiaoshu1];//输出小数点后*位
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0x7f;
p0=seg7code[xiaoshu2];//输出小数点后第二位
delay(4);p2=p2|0xf0;
}
if(fg==0)//温度为负时显示的数据
{p2=p2&0xef;
p0=seg7code[11];//负号
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0xdf;
p0=seg7code[sdata/10]|0x80;//输出十位数
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0xbf;
p0=seg7code[sdata%10];//输出个位和小数点
delay(8);p2=p2|0xf0;p2=p2&0x7f;
p0=seg7code[xiaoshu1];//输出小数点后*位
delay(4);p2=p2|0xf0;
}
}
main()
{fg=1;
while(1)
{
ds18b20pro();
led();
}
}
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