“DS18B20，感知每一度细微变化，记录每一刻温暖。”#DS18B20温度传感器
- 前言
- 预备知识
- 1.DS18B20核心参数
- 2.DS18B20初始化函数代码编写
- 2.1分析DS18B20初始化时序图
- 2.2依据时序图编写相应代码
- 3.向DS18B20写入一个字节函数代码编写
- 3.1分析DS18B20写时序图
- 3.2依据时序图编写相应代码
- 4.向DS18B20中读取一个字节数据函数代码编写
- 4.1分析SD18B20读时序图
- 4.2依据时序图编写相应代码
- 5.DS18B20的ROM指令表和RAM指令表
- 5.1ROM指令表
- 5.2RAM指令表
- 6.DS18B20指令使用规则
- 7.DS18B20温度转换指令函数代码编写
- 7.1温度转换指令代码编写思路
- 7.2温度转换指令函数代码
- 8.读DS18B20温度指令函数代码编写
- 8.1读取温度指令代码编写思路
- 8.2读取温度指令函数代码
- 9.读取DS18B20温度数据函数代码编写
- 9.1DS18B20传数据规则
- 9.2读取温度数据代码编写思路
- 9.3读取温度数据函数代码
- 10. 16位温度数据处理函数代码编写
- 10.1DS18B20温度转换规则
- 10.2 16位温度数据处理函数代码
- 11.DS18B20完整驱动程序代码
- 结束语
前言
本篇博文介绍的是用STC89C52RC 51单片机驱动DS18B20温度传感器，包含DS18B20核心参数，DS18B20初始化函数代码编写，向DS18B20写入一个字节函数代码编写，向DS18B20中读取一个字节数据函数代码编写，DS18B20的ROM指令表和RAM指令表，DS18B20指令使用规则，DS18B20温度转换指令函数代码编写，读DS18B20温度指令函数代码编写，读取DS18B20温度数据函数代码编写，16位温度数据处理函数代码编写，DS18B20完整驱动程序代码。看到这篇博文的朋友，可以先赞再看吗？
预备知识
一、基本电路标识识别，例如VCC,GND。
二、电脑基本操作复制粘贴
三、分文件编程
四、C变量
五、基本输入输出
六、流程控制
七、函数
如果以上知识不清楚，请自行学习后再来浏览，或者私信我。如果我有没例出的，请在评论区写一下。谢谢啦！
1.DS18B20核心参数
- 电压范围：
3.0～5.5V DS18B20在与微处理器(单片机)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。- 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。 - 温范围
－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃ - 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。
2.DS18B20初始化函数代码编写
2.1分析DS18B20初始化时序图
2.2依据时序图编写相应代码
//返回1存在 返回0不存在
unsigned char initDS18B20() //初识化DS18B20函数
{
unsigned char i = 0; //等待超时控制变量
/* 以下代码是根据初始化DS18B20时序图进行编写 */
DQ = 0; //先让DQ为低电平
Delay642us(); //保持低电平642微妙
DQ = 1; //再让DQ为高电平
while(DQ) //如果DS18B20存在，DQ被拉低。检测是否拉低，拉低返回1
{
i++; //等待超时控制变量自增1
Delay1ms(); //延时1毫秒
if(i>4) //i加一次就延时1毫秒，大于4，相当于i = 5执行if内的语句，延时5毫秒。
{
return 0; //返回没有检测到DS18B20的数据0
}
}
return 1; //返回1
}
3.向DS18B20写入一个字节函数代码编写
3.1分析DS18B20写时序图
3.2依据时序图编写相应代码
void writeByteDS18B20(unsigned char DSdata) //向DS18B20写1个字节数据函数
{
unsigned char i; //for循环控制变量i
/* 以下代码是根据写DS18B20时序图进行编写 */
for(i=0; i<8; i++) //循环执行8次
{
DQ = 0; //先让DQ为低电平
Delay15us(); //保持低电平15微妙
DQ = DSdata & 0x01; //让要发送的数据和0x01相与，以达到把数据的最低位发送给DS18B20，因为发送数据是从低位开始发送
Delay60us(); //等待60微妙发送1位数据
DQ = 1; //让DQ为高电平
DSdata = DSdata >> 1; //让需要发送的数据右移一位，准备次低位以便下一次循环发送
}
}
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
数据处理代码分析
DQ = DSdata & 0x01;
DSdata是要写入DS18B20的数据，如写入 1100 0011
1100 0011
& 0000 0001
= 0000 0001
通过与运算后数据变成了0x01,也就是发送了最低位的数据给DQ
DSdata = DSdata >> 1;
DSdata右移一位，准备次低位以便下一次循环发送
1100 0011
>>1 0110 0001
这样循环执行8次即可写入一个字节数据
4.向DS18B20中读取一个字节数据函数代码编写
4.1分析SD18B20读时序图
4.2依据时序图编写相应代码
unsigned char readByteDS18B20() //向DS18B20读取1字节数据函数
{
unsigned char i; //for循环控制变量i
unsigned char tmp,dataDs; //过度变量tmp，暂时存放读取到的1位数据，完整1字节读取数据变量datyDs
/* 以下代码是根据读DS18B20时序图进行编写 */
for(i=0; i<8; i++) //循环执行8次
{
DQ = 0; //让DQ为低电平
_nop_(); //执行一个空函数经过5微妙，时序图中是大于1微妙，符合
DQ = 1; //让DQ为高电平，释放总线准备读取数据
Delay10us(); //延时10微妙等待总线被释放
tmp = DQ; //将DS18B20的1位数据读入tmp
dataDs =(dataDs >> 1)|(tmp << 7); //先让dataDs右移一位再与左移7位的tmp相或实现将tmp中的数据从左装入dataDs.
Delay45us(); //延时45微妙，等待读取一位数据
}
return dataDs; //返回读取到的数据
}
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
数据处理代码分析
dataDs =(dataDs >> 1)|(tmp << 7);
先让dataDs右移一位再与左移7位的tmp相或实现将tmp中的数据从左装入；如
dataDs = 0000 0000
tmp = 0000 0001
dataDs >> 1 = 0000 0000
tmp << 7 = 1000 0000
dataDs | tmp= 1000 0000
第二次
dataDs = 1000 0000
tmp = 0000 0001
dataDs >> 1 = 0100 0000
tmp << 7 = 1000 0000
dataDs | tmp= 1100 0000
注意DQ存入tmp的数据从低位存入
这样循环执行8次即可完成一个字节的读取
5.DS18B20的ROM指令表和RAM指令表
5.1ROM指令表
使用标记的指令即可
5.2RAM指令表
使用标记的指令即可
6.DS18B20指令使用规则
使用顺序为先ROM再RAM，不能先ROM再RAM在RAM，这样会出问题。
7.DS18B20温度转换指令函数代码编写
7.1温度转换指令代码编写思路
初始化——>等待1毫秒初始化——>跳过ROM——>向RAM写入温度转换指令0x44
7.2温度转换指令函数代码
void changTmDS18NB20() //DS18B20温度转换指令函数
{
initDS18B20(); //先初始化DS18B20
Delay1ms(); //等待1毫秒让DS18B20初始化完毕
writeByteDS18B20(0xcc); //向DS18B20写入跳过ROM指令0xcc
writeByteDS18B20(0x44); //向DS18B20的RAM中写入温度转换指令0x44
}
8.读DS18B20温度指令函数代码编写
8.1读取温度指令代码编写思路
初始化——>等待1毫秒初始化——>跳过ROM——>向RAM写入读温度指令0xbe
8.2读取温度指令函数代码
void readTmHandlerDS18B20() //读DS18B20温度指令函数
{
initDS18B20(); //先初始化DS18B20
Delay1ms(); //等待1毫秒让DS18B20初始化完毕
writeByteDS18B20(0xcc); //向DS18B20写入跳过ROM指令0xcc
writeByteDS18B20(0xbe); //向DS18B20的RAM中写入读取数据指令0xbe
}
9.读取DS18B20温度数据函数代码编写
9.1DS18B20传数据规则
DS18B20采用16位存储数据，分为两个8位RAM存储，一个存放高八位，一个存放低八位。在传温度数据时先传低位再传高位。
9.2读取温度数据代码编写思路
发送温度转换命令——>发送读取温度数据指令——>读取低8位温度数据——>读取高8位温度数据——>高低8位数据组合成一个16位的数据
9.3读取温度数据函数代码
int readTmDataDS18B20() //读取DS18B20数据函数
{
unsigned char tmh,tml; //DS18B20传回的数据是16位的，分位高8和低8位，tmh高8，tml低8
int temp = 0; //存放16位温度变量temp
changTmDS18NB20(); //让DS18B20转换温度
readTmHandlerDS18B20(); //让DS18B20准备读取数据
tml = readByteDS18B20(); //读取数据是从低八为开始读；读低八位数据到tml
tmh = readByteDS18B20(); //读高八位数据到tmh
temp = tmh; //把高8位数据存入temp
temp = temp << 8; //把temp左移8位，给低八位留位置
temp |=tml; //让temp与低8位tml相或实现存入低8位
return temp; //返回完整16位温度数据
}
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数据处理代码分析
temp = temp << 8;
把temp左移8位，给低八位留位置
temp为整型，占两个字节（16位）
temp存数据时从低位开始存；如：
temp = 0000 0000 1100 0011
temp << 8 = 1100 0011 0000 0000
temp |=tml;
让temp与低8位tml相或实现存入低8位
tml和tmh为字符型，占8位一个字节；如：
tml = 1100 0011
temp = 1100 0011 0000 0000
temp | tml = 1100 0011 1100 0011
这样就实现了两个8位拼接成一个16位的数据
10. 16位温度数据处理函数代码编写
10.1DS18B20温度转换规则
温度传感器的精度为用户可编程的9，10，11或12位，分别以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量递增。在上电状态下默认的精度为12位。
这是12位转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8位的RAM中，高字节的前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以0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为‘1’，测到的数值需要先减1再取反再乘以0.0625即可得到实际温度。
温度寄存器格式表
注意：标记处为符号位
温度数据关系表
注意：标记处代表了在做有关温度控制的项目时要对温度做多重判断，以免出现bug。
10.2 16位温度数据处理函数代码
int tmDataHandler() //16位温度数据处理函数
{
int temp; //处理后的温度数据存放变量temp
float tmp; //温度数据处理临时变量
temp = readTmDataDS18B20(); //把读取到的温度数据存入temp
if(temp < 0) //温度为负数
{
temp--; //温度数据减一
temp = !temp; //温度数据取反
tmp = temp; //整型数据温度存入浮点型温度处理临时变量tmp中，实现强转为浮点型
temp = tmp * 0.0625 * 100; //将浮点型的温度数乘以精度数据0.0625实现真正温度数据转换，*100将数据扩大100倍实现从两位数变到4位数，以便数码管显示数据时使用
}
else //温度为正数
{
tmp = temp; //整型数据温度存入浮点型温度处理临时变量tmp中，实现强转为浮点型
temp = tmp * 0.0652 * 100; //将浮点型的温度数乘以精度数据0.0625实现真正温度数据转换，*100将数据扩大100倍实现从两位数变到4位数，以便数码管显示数据时使用
}
return temp; //返回处理后的温度数据
}
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
温度数据处理分析已写入代码注释，请认真看，不懂私信我。
11.DS18B20完整驱动程序代码
#include "reg52.h" //51单片机基本库
#include "delay.h" //DS18B20单总线时序需要使用到演示函数
#include "intrins.h" //DS18B20单总线时序需要使用到空函数
sbit DQ = P2^4; //DS18B20数据端接单片机P2.4口
//返回1存在 返回0不存在
unsigned char initDS18B20() //初识化DS18B20函数
{
unsigned char i = 0; //等待超时控制变量
/* 以下代码是根据初始化DS18B20时序图进行编写 */
DQ = 0; //先让DQ为低电平
Delay642us(); //保持低电平642微妙
DQ = 1; //再让DQ为高电平
while(DQ) //如果DS18B20存在，DQ被拉低。检测是否拉低，拉低返回1
{
i++; //等待超时控制变量自增1
Delay1ms(); //延时1毫秒
if(i>4) //i加一次就延时1毫秒，大于4，相当于i = 5执行if内的语句，延时5毫秒。
{
return 0; //返回没有检测到DS18B20的数据0
}
}
return 1; //返回1
}
void writeByteDS18B20(unsigned char DSdata) //向DS18B20写1个字节数据函数
{
unsigned char i; //for循环控制变量i
/* 以下代码是根据写DS18B20时序图进行编写 */
for(i=0; i<8; i++) //循环执行8次
{
DQ = 0; //先让DQ为低电平
Delay15us(); //保持低电平15微妙
DQ = DSdata & 0x01; //让要发送的数据和0x01相与，以达到把数据的最低位发送给DS18B20，因为发送数据是从低位开始发送
Delay60us(); //等待60微妙发送1位数据
DQ = 1; //让DQ为高电平
DSdata = DSdata >> 1; //让需要发送的数据右移一位，准备次低位以便下一次循环发送
}
}
unsigned char readByteDS18B20() //向DS18B20读取1字节数据函数
{
unsigned char i; //for循环控制变量i
unsigned char tmp,dataDs; //过度变量tmp，暂时存放读取到的1位数据，完整1字节读取数据变量datyDs
/* 以下代码是根据读DS18B20时序图进行编写 */
for(i=0; i<8; i++) //循环执行8次
{
DQ = 0; //让DQ为低电平
_nop_(); //执行一个空函数经过5微妙，时序图中是大于1微妙，符合
DQ = 1; //让DQ为高电平，释放总线准备读取数据
Delay10us(); //延时10微妙等待总线被释放
tmp = DQ; //将DS18B20的1位数据读入tmp
dataDs =(dataDs >> 1)|(tmp << 7); //先让dataDs右移一位再与左移7位的tmp相或实现将tmp中的数据从左装入dataDs.
Delay45us(); //延时45微妙，等待读取一位数据
}
return dataDs; //返回读取到的数据
}
void changTmDS18NB20() //DS18B20温度转换指令函数
{
initDS18B20(); //先初始化DS18B20
Delay1ms(); //等待1毫秒让DS18B20初始化完毕
writeByteDS18B20(0xcc); //向DS18B20写入跳过ROM指令0xcc
writeByteDS18B20(0x44); //向DS18B20的RAM中写入温度转换指令0x44
}
void readTmHandlerDS18B20() //读DS18B20温度指令函数
{
initDS18B20(); //先初始化DS18B20
Delay1ms(); //等待1毫秒让DS18B20初始化完毕
writeByteDS18B20(0xcc); //向DS18B20写入跳过ROM指令0xcc
writeByteDS18B20(0xbe); //向DS18B20的RAM中写入读取数据指令0xbe
}
int readTmDataDS18B20() //读取DS18B20数据函数
{
unsigned char tmh,tml; //DS18B20传回的数据是16位的，分位高8和低8位，tmh高8，tml低8
int temp = 0; //存放16位温度变量temp
changTmDS18NB20(); //让DS18B20转换温度
readTmHandlerDS18B20(); //让DS18B20准备读取数据
tml = readByteDS18B20(); //读取数据是从低八为开始读；读低八位数据到tml
tmh = readByteDS18B20(); //读高八位数据到tmh
temp = tmh; //把高8位数据存入temp
temp = temp << 8; //把temp左移8位，给低八位留位置
temp |=tml; //让temp与低8位tml相或实现存入低8位
return temp; //返回完整16位温度数据
}
int tmDataHandler() //16位温度数据处理函数
{
int temp; //处理后的温度数据存放变量temp
float tmp; //温度数据处理临时变量
temp = readTmDataDS18B20(); //把读取到的温度数据存入temp
if(temp < 0) //温度为负数
{
temp--; //温度数据减一
temp = !temp; //温度数据取反
tmp = temp; //整型数据温度存入浮点型温度处理临时变量tmp中，实现强转为浮点型
temp = tmp * 0.0625 * 100; //将浮点型的温度数乘以精度数据0.0625实现真正温度数据转换，*100将数据扩大100倍实现从两位数变到4位数，以便数码管显示数据时使用
}
else //温度为正数
{
tmp = temp; //整型数据温度存入浮点型温度处理临时变量tmp中，实现强转为浮点型
temp = tmp * 0.0652 * 100; //将浮点型的温度数乘以精度数据0.0625实现真正温度数据转换，*100将数据扩大100倍实现从两位数变到4位数，以便数码管显示数据时使用
}
return temp; //返回处理后的温度数据
}
结束语
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