DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計，十分方便。

1、DS18B20產品的特點

　�。�1）、只要求一個端口即可實現通信。

　�。�2）、在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。

　�。�3）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。

　�。�4）、測量溫度范圍在－55^。C到＋125^。C之間。

　�。�5）、數字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。

　�。�6）、內部有溫度上、下限告警設置。

　　TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1，其引腳功能描述見表1。

（底視圖）

圖1

 

表1　DS18B20詳細引腳功能描述

由于DS18B20采用的是1－Wire總線協議方式，即在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，硬件上并不支持單總線協議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。

由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，因此，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數據，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。

DS18B20的復位時序

DS18B20的讀時序

對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。

對于DS18B20的讀時隙是從主機把單總線拉低之后，在15秒之內就得釋放單總線，以讓DS18B20把數據傳輸到單總線上。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。

DS18B20的寫時序

對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。

對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內就得釋放單總線。

用一片DS18B20構成測溫系統，測量的溫度精度達到0.1度，測量的溫度的范圍在－20度到＋100度之間，用8位數碼管顯示出來。

（1）．    把“單片機系統”區域中的P0.0－P0.7用8芯排線連接到“動態數碼顯示”區域中的ABCDEFGH端子上。

（2）．    把“單片機系統”區域中的P2.0－P2.7用8芯排線連接到“動態數碼顯示”區域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端子上。

（3）．    把DS18B20芯片插入“四路單總線”區域中的任一個插座中，注意電源與地信號不要接反。

（4）．    把“四路單總線”區域中的對應的DQ端子連接到“單片機系統”區域中的P3.7/RD端子上。

#include <AT89X52.H>

#include <INTRINS.h>

unsigned char code displaybit[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,

                                 0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsigned char code displaycode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

                                    0x66,0x6d,0x7d,0x07,

                                    0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

                                    0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40};

unsigned char code dotcode[32]={0,3,6,9,12,16,19,22,

                                25,28,31,34,38,41,44,48,

                                50,53,56,59,63,66,69,72,

                                75,78,81,84,88,91,94,97};

unsigned char displaycount;

unsigned char displaybuf[8]={16,16,16,16,16,16,16,16};

unsigned char timecount;

unsigned char readdata[8];

sbit DQ=P3^7;

bit sflag;

bit resetpulse(void)

{

  unsigned char i;

  DQ=0;

  for(i=255;i>0;i--);

  DQ=1;

  for(i=60;i>0;i--);

  return(DQ);

  for(i=200;i>0;i--);

}

void writecommandtods18b20(unsigned char command)

{

  unsigned char i;

  unsigned char j;

  for(i=0;i<8;i++)

    {

      if((command & 0x01)==0)

        {

          DQ=0;

          for(j=35;j>0;j--);

          DQ=1;

        }

        else

          {

            DQ=0;

            for(j=2;j>0;j--);

            DQ=1;

            for(j=33;j>0;j--);

          }

      command=_cror_(command,1);     

    }

}

unsigned char readdatafromds18b20(void)

{

  unsigned char i;

  unsigned char j;

  unsigned char temp;

  temp=0;

  for(i=0;i<8;i++)

    {

      temp=_cror_(temp,1);

      DQ=0;

      _nop_();

      _nop_();

      DQ=1;

      for(j=10;j>0;j--);

      if(DQ==1)

        {

          temp=temp | 0x80;

        }

        else

          {

            temp=temp | 0x00;

          }

      for(j=200;j>0;j--);

    }

  return(temp);

}

void main(void)

{

  TMOD=0x01;

  TH0=(65536-4000)/256;

  TL0=(65536-4000)%256;

  ET0=1;

  EA=1;

  while(resetpulse());

  writecommandtods18b20(0xcc);

  writecommandtods18b20(0x44);

  TR0=1;

  while(1)

    {

      ;

    }

}

void t0(void) interrupt 1 using 0

{

  unsigned char x;

  unsigned int result;

  TH0=(65536-4000)/256;

  TL0=(65536-4000)%256;

  if(displaycount==2)

    {

      P0=displaycode[displaybuf[displaycount]] | 0x80;

    }

    else

      {

        P0=displaycode[displaybuf[displaycount]];

      }

  P2=displaybit[displaycount];

  displaycount++;

  if(displaycount==8)

    {

      displaycount=0;

    }

  timecount++;

  if(timecount==150)

    {

      timecount=0;

      while(resetpulse());

      writecommandtods18b20(0xcc);

      writecommandtods18b20(0xbe);

      readdata[0]=readdatafromds18b20();

      readdata[1]=readdatafromds18b20();

      for(x=0;x<8;x++)

        {

          displaybuf[x]=16;

        }

      sflag=0;

      if((readdata[1] & 0xf8)!=0x00)

        {

          sflag=1;

          readdata[1]=~readdata[1];

          readdata[0]=~readdata[0];

          result=readdata[0]+1;

          readdata[0]=result;

          if(result>255)

            {

              readdata[1]++;

            }

        }

      readdata[1]=readdata[1]<<4;

      readdata[1]=readdata[1] & 0x70;

      x=readdata[0];

      x=x>>4;

      x=x & 0x0f;

      readdata[1]=readdata[1] | x;

      x=2;

      result=readdata[1];

      while(result/10)

        {

          displaybuf[x]=result%10;

          result=result/10;

          x++;

        }

      displaybuf[x]=result;

      if(sflag==1)

        {

          displaybuf[x+1]=17;

        }

      x=readdata[0] & 0x0f;

      x=x<<1;

      displaybuf[0]=(dotcode[x])%10;

      displaybuf[1]=(dotcode[x])/10;

      while(resetpulse());

      writecommandtods18b20(0xcc);

      writecommandtods18b20(0x44);

    }

}