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基于DS18B20的多点温度测试系统

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2380|27
 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
DS18B20, 温度测试系统, 多点温度, 电压, AC
一、简介：
748505e81fa069b23c.png
图示有字的一面，注意GND和VCC不要接反。工作电压3.0v~5.5V，采集温度-55度到正125度，可编程温度9-12位，精度分别是0.5度，0.25度，0.125度0.0625度，默认都是12位，12位转换时间是750ms，9位是93.75ms，电压负压特性（不会因电源接反发热烧坏）。



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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:54 | 显示全部楼层
二、电路连接：
watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlbmd5dWVmZW5nMjEy,size_16,color_FFFFFF,t_70.jpg
接一个上拉电阻。


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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:55 | 显示全部楼层
三、通信方式：
单总线通信：
单总线是一种具有一个总线主机和一个或若干个从机的系统。严格按照器件的时间要求进行复位，写命令，读写数据等。整个过程在一条线上进行。


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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:56 | 显示全部楼层
四、DS18B20的内部结构：
630365e81fa7f74d2b.png
64位光刻ROM，温度传感器，非易失性的温度报警触发器TH和TL，配置寄存器。出厂前ROM的排列是：开始8位产品类型标号（28H），接着48位是DS18B20全球唯一序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码。
DS18B20存储器：
176455e81fa8f6386b.png
Byte0和Byte1分别存储温度寄存器的低字节和高字节，这两个字节是只读的。我们一般只操作这两个字节。
114145e81faa0280ef.png


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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:57 | 显示全部楼层
五、DS18B20的指令：
命令有两种，一种ROM的指令，一种暂存器的指令。
watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlbmd5dWVmZW5nMjEy,size_16,color_FFFFFF,t_70.jpg

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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:57 | 显示全部楼层
六、操作时序：
分为4个步骤：
1.复位：单片机发一个低电平给DS18B20，DS18B20返回一个低电平给单片机，完成唤醒握手。
2.发送ROM命令
3.发送暂存器指令
4.发送数据或接受数据
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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 21:58 | 显示全部楼层
单个温度测试代码：
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  1. #include<All.h>
    

  2. uchar xdata DS18B20_Buffer[2]=0;//保存温度的数据
    

  3. void Delay500us()                //@24.000MHz
    

  4. {
    

  5.         unsigned char i, j;
    

  6.         i = 16;
    

  7.         j = 147;
    

  8.         do
    

  9.         {
    

  10.                 while (--j);
    

  11.         } while (--i);
    

  12. }
    

  13. void Delay80us()                //@24.000MHz
    

  14. {
    

  15.         unsigned char i, j;
    

  16.         _nop_();
    

  17.         _nop_();
    

  18.         i = 3;
    

  19.         j = 123;
    

  20.         do
    

  21.         {
    

  22.                 while (--j);
    

  23.         } while (--i);
    

  24. }
    

  25. void Delay60us()                //@24.000MHz
    

  26. {
    

  27.         unsigned char i, j;
    

  28.         _nop_();
    

  29.         i = 2;
    

  30.         j = 220;
    

  31.         do
    

  32.         {
    

  33.                 while (--j);
    

  34.         } while (--i);
    

  35. }
    

  36. void Delay10us()                //@24.000MHz
    

  37. {
    

  38.         unsigned char i;
    

  39.         i = 78;
    

  40.         while (--i);
    

  41. }
    

  42. void Delay2us()                //@24.000MHz
    

  43. {
    

  44.         unsigned char i;
    

  45.         i = 14;
    

  46.         while (--i);
    

  47. }
    

  48. /*********************************
    

  49.  * @函数名：DS18B20_Reset
    

  50.  * @描   述：复位
    

  51.  * @说   明：
    

  52.  * @参   数：无
    

  53.  * @返回值：无 
    

  54.  *********************************/
    

  55. void DS18B20_Reset()
    

  56. {
    

  57.     DS18B20_DQ=0;//总线拉低
    

  58.         Delay500us();//保持500us
    

  59.         DS18B20_DQ=1;//短暂拉高
    

  60.         Delay80us();//80us
    


  61. 

  62.         //等待拉低
    

  63.         Delay500us();//返回一个106us的低电平
    

  64.         DS18B20_DQ=1;
    

  65.         _nop_();//短暂拉高
    

  66.         _nop_();
    

  67. }
    

  68. /*********************************
    

  69.  * @函数名：DS18B20_Write_Com
    

  70.  * @描   述：写寄存器指令
    

  71.  * @说   明：
    

  72.  * @参   数：dat 要写入的数据
    

  73.  * @返回值：无 
    

  74.  *********************************/
    

  75. void DS18B20_Write_Com(uchar com)
    

  76. {
    

  77.         uchar idata i;
    

  78.         for(i=0;i<8;i++)
    

  79.         {
    

  80.       DS18B20_DQ=0;
    

  81.            Delay10us();//先拉低15us
    

  82.                 _nop_();
    

  83.                 DS18B20_DQ=(bit)(com&0x01);//先发低位
    

  84.                 com>>=1;//移位
    

  85.                 Delay60us();//继续拉低15us
    

  86.                 DS18B20_DQ=1;//短暂拉高
    

  87.                 Delay2us();
    

  88.         }
    

  89. }
    

  90. /*********************************
    

  91.  * @函数名：DS18B20_Read_Data
    

  92.  * @描   述：读数据
    

  93.  * @说   明：
    

  94.  * @参   数：无
    

  95.  * @返回值：dat  读出的数据 
    

  96.  *********************************/
    

  97. uchar DS18B20_Read_Data()
    

  98. {
    

  99.         uchar idata i,value;
    

  100.         for(i=0;i<8;i++)
    

  101.         {
    

  102.          DS18B20_DQ=0;
    

  103.                 Delay10us();
    

  104.                 value>>=1;
    

  105.          DS18B20_DQ=1;
    

  106.                 //Ds18B20会返回值。，无论是0还是1，都延迟15us
    

  107.          Delay2us();
    

  108.         //        Delay15us();//先拉低15us
    

  109.                 if(DS18B20_DQ)//是1
    

  110.                         value|=0x80;//最低位
    

  111.                 Delay60us();
    

  112.         }
    

  113. return value;
    

  114. }
    

  115. /*********************************
    

  116.  * @函数名：DS18B20_Handle
    

  117.  * @描   述：温度处理
    

  118.  * @说   明：1. 复位 2.发送ROM命令 3.发送暂存器指令 读RAM 4.数据
    

  119.  * @参   数：无
    

  120.  * @返回值：无
    

  121.  *********************************/
    

  122. void DS18B20_Handle()
    

  123. {
    

  124.         uchar xdata value_High,value_Low;
    

  125.         float num;//保存小数
    

  126.     DS18B20_Reset();//复位
    

  127.         DS18B20_Write_Com(0xcc);//发送指令CCH，跳过ROM操作
    

  128.         //DS18B20_Write_Com(0x33);//读64位ROM
    

  129.         DS18B20_Write_Com(0x44);//发送指令44H，启动温度转换
    

  130.         Delay10us();
    

  131.         DS18B20_Reset();//复位
    

  132.         DS18B20_Write_Com(0xcc);//发送指令CCH，跳过ROM操作
    

  133.         DS18B20_Write_Com(0xbe);//发送指令BEH，读取9字节RAM数据的前两个数据
    

  134.         Delay10us();
    

  135.         value_Low=DS18B20_Read_Data();//先读低字节Byte0
    

  136.         value_High=DS18B20_Read_Data();//高字节Byte1
    

  137.         
    

  138.         value_High<<=4;//整数的高3位
    

  139.         value_High+=(value_Low&0xf0)>>4;//整数的低4位
    

  140.         DS18B20_Buffer[0]=value_High;//整数
    

  141.         num=(value_Low&0x0f)*0.0625;//小数
    

  142.         DS18B20_Buffer[1]=(uchar)(num*100);//小数
    

  143. }
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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 22:00 | 显示全部楼层
多点测试：（两个）
步骤：
1.先读出每个传感器的唯一ROM序列；
复制
  1. /*********************************
    

  2.  * @函数名：DS18B20_Read_64Rom
    

  3.  * @描   述：读64位的ROM 唯一标识
    

  4.  * @说   明：
    

  5.  * @参   数：*buffer 读出的8个字节的数据
    

  6.  * @返回值：无
    

  7.  *********************************/
    

  8. void DS18B20_Read_64Rom(uchar *buffer)
    

  9. {
    

  10.           uchar i;
    

  11.     DS18B20_Reset();//复位
    

  12.         DS18B20_Write_Com(0x33);//读64位ROM
    

  13.         for(i=0;i<8;i++) //读取64个字节
    

  14.          buffer[i]=DS18B20_Read_Data();
    

  15. }
191225e81fb4d336e9.png
2.用两个数组存读出来的序列号：
20200330140458714.jpg
3.写入ROm序列号，并启动转换温度：
复制
  1. /*********************************
    

  2.  * @函数名：DS18B20_Write_Rom
    

  3.  * @描   述：写64ROM
    

  4.  * @说   明：发送匹配ROM命令 0x55再写入8字节的ROM
    

  5.  * @参   数：*buffer 要发送的存放ROM的数组
    

  6.  * @返回值：无
    

  7.  *********************************/
    

  8. void DS18B20_Write_Rom(uchar *buffer)
    

  9. {
    

  10.         uchar i;
    

  11.    DS18B20_Write_Com(0x55); //ROM匹配 
    

  12.         for(i = 0;i < 8;i++)
    

  13.         DS18B20_Write_Com(buffer[i]); //写入8个字节的ROM
    

  14. }
    

  15. /*********************************
    

  16.  * @函数名：DS18B20_Handle
    

  17.  * @描   述：温度处理
    

  18.  * @说   明：1. 复位 2.发送ROM命令 3.发送暂存器指令 读RAM 4.数据
    

  19.  * @参   数：无
    

  20.  * @返回值：无
    

  21.  *********************************/
    

  22. void DS18B20_Handle(uchar *buffer)
    

  23. {
    

  24.         uchar xdata value_High,value_Low;
    

  25.         float num;//保存小数
    

  26.     DS18B20_Reset();//复位
    

  27.         //DS18B20_Write_Com(0xcc);//发送指令CCH，跳过ROM操作
    

  28.         //DS18B20_Write_Com(0x33);//读64位ROM
    

  29.     DS18B20_Write_Rom(buffer); //匹配ROM 并写入64ROM
    

  30.         DS18B20_Write_Com(0x44);//发送指令44H，启动温度转换
    

  31.         Delay10us();
    

  32.         DS18B20_Reset();//复位
    

  33.          DS18B20_Write_Rom(buffer); //匹配ROM 并写入64ROM
    

  34.         DS18B20_Write_Com(0xbe);//发送指令BEH，读取9字节RAM数据的前两个数据
    

  35.         Delay10us();
    

  36.         value_Low=DS18B20_Read_Data();//先读低字节Byte0
    

  37.         value_High=DS18B20_Read_Data();//高字节Byte1
    

  38.         
    

  39.         value_High<<=4;//整数的高3位
    

  40.         value_High+=(value_Low&0xf0)>>4;//整数的低4位
    

  41.         DS18B20_Buffer[0]=value_High;//整数
    

  42.         num=(value_Low&0x0f)*0.0625;//小数
    

  43.         DS18B20_Buffer[1]=(uchar)(num*100);//小数
    

  44. }


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 楼主| jerow 发表于 2020-3-30 22:02 | 显示全部楼层
其他的都和单个测试是一样的。
测试结果：
129365e81fbaf575ef.png
另外附上主函数：
复制
  1. /*********************************
    

  2.  * @函数名：main
    

  3.  * @描   述：main函数，程序入口
    

  4.  * @说   明：
    

  5.  * @参   数：无
    

  6.  * @返回值：无 
    

  7.  *********************************/
    

  8. void main()
    

  9. {
    

  10.         //uchar a[8];//存放读出来的ROM
    

  11.         Uart1_Init();//串口初始化
    

  12.         Send_String("多点温度测试：\n");
    

  13.   while(1)
    

  14.         {
    

  15.             DS18B20_Handle(DS18B20_Rom1);
    

  16.                 printf("温度1：%bd.%bd",DS18B20_Buffer[0],DS18B20_Buffer[1]);//串口打印温度
    

  17.         putchar_End();//换行
    

  18. //                DS18B20_Read_64Rom(a);
    

  19. //                Send_String(a);
    

  20.             Delay1000ms();
    

  21.                 DS18B20_Handle(DS18B20_Rom2);
    

  22.                 printf("温度2：%bd.%bd",DS18B20_Buffer[0],DS18B20_Buffer[1]);//串口打印温度
    

  23.                 Delay1000ms();
    

  24.                  putchar_End();//换行
    

  25.         }
    

  26. }

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paotangsan 发表于 2020-4-7 14:12 | 显示全部楼层
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renzheshengui 发表于 2020-4-7 14:12 | 显示全部楼层
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wakayi 发表于 2020-4-7 14:12 | 显示全部楼层
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wowu 发表于 2020-4-7 14:12 | 显示全部楼层
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xiaoqizi 发表于 2020-4-7 14:12 | 显示全部楼层
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iot123 发表于 2020-12-17 17:14 | 显示全部楼层
请问楼主的程序是在什么硬件和软件环境下运行的？
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ktdm1314 发表于 2022-3-16 13:50 | 显示全部楼层
value值？
从哪来的？
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billzhang331 发表于 2022-3-18 12:05 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 billzhang331 于 2022-3-18 12:07 编辑

有个问题，如果多个18B20接入同一网络，如何识别？
如果需要接入前单个读出ID，再修改主站程序，是否太麻烦？客户更换备品备件时操作步骤太多了
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天意无罪 发表于 2022-3-19 18:10 | 显示全部楼层
这年头还有用DS1302来测温得吗?现在主要都是硅基传感器测温了.
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sparrow054 发表于 2022-4-1 15:15 | 显示全部楼层
不知道一致性和可靠性怎么样
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zps136631 发表于 2022-4-2 16:20 | 显示全部楼层
多谢分享！
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