18B20温度检测
1.1 需求描述
本案例讲解如何从18B20传感器获取温度信息并显示在LCD上。
1.2 硬件设计
1.2.1 硬件原理图
1.2.3 18B20工作原理
可以看到18B20有两根引脚负责供电，一根引脚负责数据交换。18B20就是通过数据线和单片机进行数据交换的。
1）18B20工作时序
2）初始化信号
#define DQ P44
/**
* @brief 初始化方法
*
* @return 1代表存在，0代表不存在
*/
static bit Int_DS18B20_Init()
{
bit result;
// 主机拉低
DQ = 0;
Delay60us(8);
// 主机释放DQ
DQ = 1;
Delay60us(1);
// 查看18B20状态
result = ~DQ;
Delay60us(7);
return result;
}
3）写数据时序
写‘1’时序
写‘0’时序
写字节
让18B20测量温度，并将温度保存在RAM中。
根据说明书第五节“温度测量”，我们需要向18B20发送功能指令0x44，可以触发温度测量动作，根据上面的事件序列，我们可以得知，这一步的通信流程如下：
发送初始化信号。
发送跳过ROM命令的指令（因为我们不需要ROM命令），查询ROM命令列表可得知，我们需要向18B20发送0xCC。
发送温度测量指令，查询功能命令列表可得知，我们需要向18B20发送0x44。
4）读数据时序
5）从18B20中读取刚刚测量的温度。
查询说明书的命令指令可得知，如果我们想读取18B20寄存器，需要向18B20发送功能指令0xBE，再从18B20中连续接收9字节数据。这9字节数据中，只有前两个字节是我们需要的温度数据。所以我们在接收两个字节后，需要再发送一次复位（初始化）信号，打断接下来的数据传输。整个通信流程如下：
发送初始化信号。
发送跳过ROM命令的指令0xCC。
发送读取寄存器的命令0xBE。
接收两个字节。
发送初始化信号打断传输。
1.3软件设计
1）Util.h
在Util.h中加入新的延时函数声明。
/**
* @brief 延时10us
*
*/
void Delay10us();
/**
* @brief 延时50us
*
*/
void Delay50us();
/**
* @brief 延时60us
*
* @param n 倍数
*/
void Delay60us(u8 n);
2）Util.c
void Delay60us(u8 n) //@11.0592MHz
{
unsigned char data i;
while (n--)
{
i = 25;
while (--i)
;
}
}
void Delay10us() //@11.0592MHz
{
unsigned char data i;
i = 2;
while (--i)
;
}
void Delay50us() //@11.0592MHz
{
unsigned char data i;
_nop_();
i = 20;
while (--i)
;
}
3）Int_DS18B20.h
在Int目录下创建Int_DS18B20.h，写入以下内容。
#ifndef __INT_DS18B20_H__
#define __INT_DS18B20_H__
#include <STC89C5xRC.H>
#include "Util.h"
/**
* @brief 获取温度
*
* @return u8
*/
u8 Int_DS18B20_GetTemperature();
#endif
4）Int_DS18B20.c
在Int目录下创建Int_DS18B20.c，写入以下内容。
#include "Int_DS18B20.h"
#define DQ P44
/**
* @brief 初始化方法
*
* @return 1代表存在，0代表不存在
*/
static bit Int_DS18B20_Init()
{
bit result;
// 主机拉低
DQ = 0;
Delay60us(8);
// 主机释放DQ
DQ = 1;
Delay60us(1);
// 查看18B20状态
result = ~DQ;
Delay60us(7);
return result;
}
/**
* @brief 向18B20发送字节
*
* @param dat 要发送的字节
*/
static void Int_DS18B20_SendByte(u8 dat)
{
u8 i;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
// 首先拉低总线
DQ = 0;
// 延时10us
Delay10us();
// 根据要发送的bit决定是高是低
DQ = dat & 0x1;
dat >>= 1;
// 延时50us
Delay50us();
// 释放总线
DQ = 1;
}
}
/**
* @brief 从18B20读取字节
*
* @return u8 读取的字节
*/
static u8 Int_DS18B20_RecvByte()
{
u8 i, result = 0;
// 8个bit
for (i = 0; i < 8; i++)
{
// 主机初始化读时段
DQ = 0;
result >>= 1;
DQ = 1;
// 等待10us
Delay10us();
// 采样
if (DQ == 1)
{
result |= 0x80;
}
// 等待整个读时段过去
Delay50us();
}
return result;
}
u8 Int_DS18B20_GetTemperature()
{
u8 ls_byte, ms_byte;
// 初始化
Int_DS18B20_Init();
// 发送跳过ROM指令的指令（0xCC)
Int_DS18B20_SendByte(0xCC);
// 发送温度转换指令(0x44)
Int_DS18B20_SendByte(0x44);
// 初始化
Int_DS18B20_Init();
// 发送0xCC
Int_DS18B20_SendByte(0xCC);
// 发送读取暂存器指令(0xBE)
Int_DS18B20_SendByte(0xBE);
// 收字节，总共9个，只要两个
ls_byte = Int_DS18B20_RecvByte();
ms_byte = Int_DS18B20_RecvByte();
// 初始化
Int_DS18B20_Init();
// 将读取到的两字节转化成温度返回
ls_byte >>= 4;
ms_byte <<= 4;
return ms_byte | ls_byte;
}
5）Main.c
在Main.c文件中，写入以下内容。
#include <STC89C5xRC.H>
#include "Int_LCD1602.h"
#include "Int_DS18B20.h"
void main()
{
Int_LCD1602_Init();
while (1)
{
Int_LCD1602_ShowNum(0, 0, Int_DS18B20_GetTemperature());
Delay1ms(500);
}
}
s_byte | ls_byte;
}
**5）Main.c**
在Main.c文件中，写入以下内容。
```c
#include <STC89C5xRC.H>
#include "Int_LCD1602.h"
#include "Int_DS18B20.h"
void main()
{
Int_LCD1602_Init();
while (1)
{
Int_LCD1602_ShowNum(0, 0, Int_DS18B20_GetTemperature());
Delay1ms(500);
}
}