Ds18B20理解与运用

在51单片机中，DS18B20是一个十分重要的外设，它是一个温度传感器，可以读取温度并以16位的数据输出。这个数据由四位符号位，7位整数位和4位小数位组成。当符号位都是0的时候，温度是零上温度；当符号位都是1的时候，表示温度是零下温度。

在51单片机中运用DS18b20模块，有一套较为固定的用法，首先，我们先引入DS18B20厂家所提供的底层驱动代码，写好头文件。第二部，我们需要先初始化ds18b20，接着向模块里写入0xcc，跳过ROM指令，接着写入0x44,0x44将收集到的温度数据转换，这需要大概800ms的时间，所以我们后面可以跟上一个Delay函数，这个函数由自己编写或者使用isp软件提供的方法生成。延时结束以后我们在复位一下DS18b20传感器，接着继续写入0xcc，跳过ROM指令，在写入0xbe，读取告诉暂存器。在最开始我们设立了俩个变量，LSB与HSB，LSB是用来暂存数据的第一字节的，HSB是用来暂存数据的第二字节的。我们先将数据同时赋给这俩个变量，然后用一个在外面创建的int 类型全局变量Temp来接受数据HSB，接着将HSB左移8位，那么就会空出8位为0，接着或上LSB的数值，0或上任何数就是任何数，于是现在Temp中的数值就是温度的数值了。

接着，我想要得到一个由两位整数和一位小数组成的数据，要如何实现呢？首先，我们先来判断该数据的正负，我们先将该数据与上0xf800，判断符号位是否为0，若符号位都为0，表示温度为正数，则if通过，进入下面的语句，先将Temp右移4位，舍弃4位小数位，保留整数位，接着将Temp放大十倍，有人会疑惑为什么放大十倍，若我们的数据假设是23.3，这是一个浮点数，不好处理，我们将数据放大10倍以后就是一个整数了，处理起来比较容易。后面再让LSB与上0x0f，取出LSB的低4位，再乘以0.0625（分辨率）再乘以10，最终加上已经是整数的Temp，就得到了一个要求的小数。

void DS18b20()
{
	unsigned char LSB,HSB;
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0x44);
	Delay1(1000);
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0xbe);
	LSB = Read_DS18B20();
	HSB = Read_DS18B20();
	
	Temp = HSB;
	Temp = (Temp<<8) | LSB;
	if((Temp & 0xf800) == 0x0000)
	{
		Temp >>= 4;
		Temp *= 10;
		Temp = Temp + (LSB & 0x0f)*0.625;
	}
}

 整体代码最终实现如图所示

main.c 

#include <REG52.H>
#include "onewire.h"


unsigned int Temp;

code unsigned char SMG1[20] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, 0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e };

code unsigned char code SMG2[20] = {0xc0, 0x79, 0x24, 0x30, 0x19, 0x12, 0x02, 0x78, 0x00, 0x10, 0x03, 0x46, 0x21, 0x06,0x0e};





void Delay(unsigned int t)
{
	while(t--);
}

void SelectHC573(unsigned char channel)
{
	switch (channel)
	{
		case 4:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0x80;
			break;
		case 5:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xa0;
			break;	
		case 6:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xc0;
			break;
		case 7:
			P2 = (P2 & 0x1f) | 0xe0;
			break;
		case 0:
			P2 = 0xff;
			break;
	}
}

void SMG_Bit(unsigned char pos,unsigned char dat)
{
	SelectHC573(6);
	P0 = 0x01 << pos;
	SelectHC573(7);
	P0 = dat;
	SelectHC573(0);
}

void Init_SMG(unsigned char dat)
{

	SelectHC573(6);
	P0 = 0xff;
	SelectHC573(7);
	P0 = dat;
	SelectHC573(0);
}

void SHOWSMG()
{
	SMG_Bit(7,SMG1[Temp%10]);
	Delay(100);
	SMG_Bit(6,SMG1[(Temp%100)/10]);
	Delay(100);	
	SMG_Bit(5,SMG1[(Temp/100)%10]);
	Delay(100);	
	

	
	Init_SMG(0xff);
	Delay(100);
}

void Delay1(unsigned int t)
{
	while(t--)
	{
		SHOWSMG();
	}
}

void DS18b20()
{
	unsigned char LSB,HSB;
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0x44);
	Delay1(1000);
	init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0xbe);
	LSB = Read_DS18B20();
	HSB = Read_DS18B20();
	
	Temp = HSB;
	Temp = (Temp<<8) | LSB;
	if((Temp & 0xf800) == 0x0000)
	{
		Temp >>= 4;
		Temp *= 10;
		Temp = Temp + (LSB & 0x0f)*0.625;
	}
}

void main()
{
	
	while(1)
	{
		DS18b20();
		SHOWSMG();
	}
	
}

onewire.h

#ifndef _ONEWIRE_H
#define _ONEWIRE_H

#include "reg52.h"

sbit DQ = P1^4;
void Write_DS18B20(unsigned char dat);
unsigned char Read_DS18B20(void);
bit init_ds18b20(void);



#endif 

onewire.c

#include "onewire.h"
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	unsigned char i;
	while(t--){
		for(i=0;i<12;i++);
	}
}

//
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		DQ = dat&0x01;
		Delay_OneWire(5);
		DQ = 1;
		dat >>= 1;
	}
	Delay_OneWire(5);
}

//
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i;
	unsigned char dat;
  
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		DQ = 0;
		dat >>= 1;
		DQ = 1;
		if(DQ)
		{
			dat |= 0x80;
		}	    
		Delay_OneWire(5);
	}
	return dat;
}

//
bit init_ds18b20(void)
{
  	bit initflag = 0;
  	
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(12);
  	DQ = 0;
  	Delay_OneWire(80);
  	DQ = 1;
  	Delay_OneWire(10); 
    initflag = DQ;     
  	Delay_OneWire(5);
  
  	return initflag;
}