【CuriosityNano测评报告】AVR128DB48+DS18B20测温

只看该作者 · 2021-4-10 19:38

本帖最后由 zhouminjie 于 2021-4-15 13:09 编辑

本次实现开发板挂载1个DS18B20测量温度，硬件如下：

VDD接到电源，DQ接MCU引脚，GND接地，由于DQ引脚为开漏输出，不具有输出高电平的能力，必须要接一个上拉电阻
①新建工程

②初始化DS18B20
初始化时序如下：

MCU拉低总线至少480us，产生复位脉冲，然后释放总线（拉高电平）；这时DS8B20检测到请求之后，会拉低信号，大约60~240us表示应答；DS8B20拉低电平的60~240us之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示初始化成功；DS18B20拉低电平60~240us之后，会释放总线
代码实现：

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//复位DS18B20

void DS18B20_Rst(void)

{

    DS18B20_SetDigitalOutput(); //输出模式

    DS18B20_SetLow(); //拉低DQ

     _delay_us(750); //拉低750us(480~960us)

    DS18B20_SetHigh(); //拉高DQ

}



//等待DS18B20应答,有应答返回0,无应答返回1

uint8_t DS18B20_Check(void)

{

    uint8_t retry = 0;

    //进入接收模式,等待应答信号

    //等待时间

    DS18B20_SetDigitalInput(); //输入模式

    _delay_us(15); //等待15~60us

    while(DS18B20_GetValue() && retry<120) //最多再等待120us

    {

        retry++;

        _delay_us(1);

    };

    if(retry >= 120)

        return 1; //120us未响应，则判断未检测到

    else

        retry = 0;

    //DS18B20开始拉低DQ

    while(!DS18B20_GetValue() && retry<240) //最长拉低240us

    {

        retry++;

        _delay_us(1);

    };

    if(retry >= 240)

        return 1;

    return 0;

}

③写DS18B20时序
写时序如下：

MCU给DS18B20写0时，MCU引脚拉低，延时60us，然后释放总线，延时2us
MCU给DS18B20写1时，MCU引脚拉低，延时2us，然后释放总线，延时60us
在写时序起始后15μs到60μs期间，DS18B20处于采样单总线电平状态。如果在此期间总线为高电平，则向DS18B20写入1；如果总线为低电平，则向DSl8B20写入0
代码实现：

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//写字节到DS18B20

void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)

 {

    uint8_t j;

    uint8_t temp;



    DS18B20_SetDigitalOutput(); //输出模式

    for(j=1; j<=8; j++)

    {

        temp = dat & 0x01;

        dat = dat >> 1;

        if (temp) //输出高

        {

            DS18B20_SetLow(); //拉低DQ

            _delay_us(2); //延时2us

            DS18B20_SetHigh(); //拉高DQ

            _delay_us(60); //延时60us

        }

        else //输出低

        {

            DS18B20_SetLow(); //拉低DQ

            _delay_us(60); //延时60us

            DS18B20_SetHigh(); //拉高DQ

            _delay_us(2); //延时2us

        }

    }

    DS18B20_SetDigitalInput(); //输入模式

}

④读DS18B20时序
读时序如下：

MCU拉低电平，延时2us；MCU转为输入模式，延时12us；然后读取单总线当前的电平，延时50us
代码实现：

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//从DS18B20读位

uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)

{

    uint8_t data;



    DS18B20_SetDigitalOutput(); //输出模式

    DS18B20_SetLow(); //拉低DQ

    _delay_us(2); //延时2us

    DS18B20_SetHigh(); //拉高DQ

    DS18B20_SetDigitalInput(); //输入模式

    _delay_us(12); //延时12us

    if(DS18B20_GetValue()) //读DQ数据

        data = 1;

    else

        data = 0;

    _delay_us(50); //延时50us

    return data;

}



//从DS18B20读字节

uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)

{

    uint8_t i, j, dat = 0;



    for(i=1; i<=8; i++)

    {

        j = DS18B20_Read_Bit();

        dat = (j << 7) | (dat >> 1);

    }

    return dat;

}

⑤温度读取
MCU发送复位信号，发送SKIP ROM命令（0XCC，匹配指令）
发开始转换命令（0X44）
延时等待转换完成（12bit分辨率时需要750ms）
MCU发送复位信号，发送SKIP ROM命令（0XCC）
发读存储器命令（0XBE），读取暂存器内容
连续读出两个字节数据
对读取的温度值进行转换
代码实现：

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//开始温度转换

void DS18B20_Start(void)

{

    DS18B20_Rst();

    DS18B20_Check();

    DS18B20_Write_Byte(0xcc);

    DS18B20_Write_Byte(0x44);

}



//读取温度值

uint16_t DS18B20_Get_Temp(void)

{

    uint8_t sign; //温度符号,0为-,1为+

    uint8_t TL, TH;

    uint16_t temp;

    float temp1;



    DS18B20_Start ();

    _delay_ms(800); //等待转换完成

    DS18B20_Rst();

    DS18B20_Check();

    DS18B20_Write_Byte(0xcc);

    DS18B20_Write_Byte(0xbe);

    TL = DS18B20_Read_Byte();

    TH = DS18B20_Read_Byte();

    if(TH > 7)

    {

        TH = ~TH;

        TL = ~TL;

        sign = 0; //温度为负

    }

    else

        sign = 1; //温度为正

    temp = TH; //高八位

    temp <<= 8;

    temp += TL; //低八位

    temp1 = (float)temp * 0.625 + 0.5; //转换实际温度(放大10倍),+0.5四舍五入

    temp = (uint16_t)temp1;

    if(sign)

        return temp; //返回温度值

    else

        return -temp;

}