实验任务
用一片DS18B20构成测温系统,测量的温度精度达到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独一无二的序列号。
(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1 GND地信号;2 DQ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;3 VDD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<reg52.h>
- code unsigned char seg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
- 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //显示段码
- void Delay(unsigned int tc) //显示延时程序
- {while( tc != 0 )
- {unsigned int i;
- for(i=0; i<100; i++);
- tc--;}
- }
- sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20的数据输入/输出脚DQ,根据情况设定
- unsigned int sdata;//测量到的温度的整数部分
- unsigned char xiaoshu1;//小数第一位
- unsigned char xiaoshu2;//小数第二位
- unsigned char xiaoshu;//两位小数
- bit fg=1; //温度正负标志
- void dmsec (unsigned int count) //延时部分
- {
- unsigned char i;
- while(count--)
- {for(i=0;i<115;i++);}
- }
- void tmreset (void) //发送复位
- {
- unsigned char i;
- TMDAT=0; for(i=0;i<103;i++);
- TMDAT = 1; for(i=0;i<4;i++);
- }
- bit tmrbit (void) //读一位//
- {
- unsigned int i;
- bit dat;
- TMDAT = 0;
- i++;
- TMDAT = 1;
- i++; i++; //微量延时 //
- dat = TMDAT;
- for(i=0;i<8;i++);
- return (dat);
- }
- unsigned char tmrbyte (void) //读一个字节
- {
- unsigned char i,j,dat;
- dat = 0;
- for (i=1;i<=8;i++)
- { j = tmrbit(); dat = (j << 7) | (dat >> 1); }
- return (dat);
- }
- void tmwbyte (unsigned char dat) //写一个字节
- {
- unsigned char j,i;
- bit testb;
- 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++;}
- }
- }
- void tmstart (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,
- }
- void tmrtemp (void) //读取温度
- {
- unsigned char a,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) //最高位为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; //小数第一位
- xiaoshu2 = (a&0x0f)*100/16%10;//小数第二位
- xiaoshu=xiaoshu1*10+xiaoshu2; //小数两位
- }
- void DS18B20PRO(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 //
- }
- void Led()
- {
- 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]; //输出小数点后第一位
- 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]; //输出小数点后第一位
- Delay(4); P2=P2|0xf0;
- }
- }
- main()
- {fg=1;
- while(1)
- {
- DS18B20PRO();
- Led();
- }
- }