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[DemoCode下载] 在示波器帮助下轻松移植新唐M0的18b20例程到51单片机

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1148|7
 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-8-29 16:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
18b20
#申请原创# https://bbs.21ic.com/icview-3248814-1-1.html
国产的18B20也是非常好用，轻松教你1分钟移植到M487
@21小跑堂
新唐提供的原例程在上述链接下载，接下来我们让这个例程的库函数统一到51单片机里去。
如何统一呢，其实就是实现延时函数的移植。
由于51单片机通常采用跑空指令延时的方法，因此我们这里要借助示波器即可很好的实现延时脉宽长度的测量，确保相差无几，即可实现完美移植。
原库函数如下所示，使用的是CLK_SysTickDelay()函数，这里我们替换它们即可。
复制
  1. static void DS18B20_Reset(void)
    

  2. {
    

  3.     uint8_t i;
    

  4.     i = 1;
    


  5. 

  6.     while (i)
    

  7.     {
    

  8.         DQ = 0;                              //Send a low level reset signal
    

  9.         CLK_SysTickDelay(480);               //Delay at least 480us
    

  10.         DQ = 1;                              //Release data line
    

  11.         CLK_SysTickDelay(60);                //Waiting for 60us
    

  12.         i = DQ;                              //Detect the presence of pulses
    

  13.         CLK_SysTickDelay(420);               //Waiting for the device to release the data line
    

  14.     }
    

  15. }
    


  16. 


  17. 

  18. /**
    

  19.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  Read 1 byte data from DS18B20
    

  20.   * @param  None
    

  21.   * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] u8dat: Read data
    

  22.   */
    

  23. static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
    

  24. {
    

  25.     uint8_t i;
    

  26.     uint8_t u8dat = 0;
    


  27. 

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

  29.     {
    

  30.         u8dat >>= 1;
    

  31.         DQ = 0;                              //Start time slice
    

  32.         CLK_SysTickDelay(1);                 //Delay waiting
    

  33.         DQ = 1;                              //Ready to receive
    

  34.         CLK_SysTickDelay(1);                 //Reception delay
    


  35. 

  36.         if (DQ) u8dat |= 0x80;               //Read data
    


  37. 

  38.         CLK_SysTickDelay(60);                //Waiting for the end of time
    

  39.     }
    


  40. 

  41.     return u8dat;
    

  42. }
    


  43. 


  44. 

  45. /**
    

  46.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  Write 1 byte of data to the DS18B20
    

  47.   * @param  u8dat            Write data
    

  48.   * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url] None
    

  49.   */
    

  50. static void DS18B20_WriteByte(uint8_t u8dat)
    

  51. {
    

  52.     uint8_t i;
    


  53. 

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

  55.     {
    

  56.         DQ = 0;                              //Start time slice
    

  57.         CLK_SysTickDelay(1);                 //Delay waiting
    


  58. 

  59.         if (u8dat & 0x01) DQ = 1;            //Send data
    


  60. 

  61.         CLK_SysTickDelay(60);                //Waiting for the end of time
    

  62.         DQ = 1;                              //Restore data line
    

  63.         CLK_SysTickDelay(1);                 //Recovery delay
    

  64.         u8dat >>= 1;
    

  65.     }
    

  66. }
我们注意到一共有4种时长的延时，1us,60us，420us,480us
1us简单，我们引入头文件 #include<intrins.h>  //包含_nop_()函数定义的头文件，如果不包含这个，可能会被编译器优化掉时长。
然后编写一个替换上面库函数的delay实现替换新唐BSP库函数的基于滴答定时器的延时
复制
  1. void Delay(uint8_t i)
    

  2. {
    

  3.         while(i--) _nop_();
    

  4. }
经过测试，定义如上的延时函数可以在晶振12MHz的情况下给8051提供一个比例为10:1的us级别延时
即Delay(48) 为480us,Delay(42)为420us,Delay(6)约为60us。具体误差很小这里不再说明，大家根据自己的实际情况可以用示波器进行测量。
以下简单的C51程序为我这次测量时候写大家简单函数。
复制
  1. #include<reg51.h>    //包含单片机寄存器的头文件
    

  2. #include<intrins.h>  //包含_nop_()函数定义的头文件
    


  3. 

  4. #define uchar unsigned char
    

  5. #define uint unsigned int
    

  6. #define uint8_t unsigned char
    

  7. #define int16_t unsigned int
    


  8. 


  9. 

  10. sbit DQ=P1^0;
    


  11. 

  12. void Delay(uint8_t i)
    

  13. {
    


  14. 

  15.         while(i--) _nop_();
    

  16. }
    


  17. 


  18. 

  19. void main(void)
    

  20. {
    

  21.         while(1)
    

  22.         {
    

  23.                 DQ=1;
    

  24.                 Delay(6);
    

  25.                 DQ=0;
    

  26.                 Delay(6);
    


  27. 

  28.         }
    

  29. }
效果如何呢？利用这个方法就是一次点亮了。为了验证这个想法，把我上古年间在大学生跳蚤市场买的二手51开发板都拉出来了。
63811630c7a593dc31.jpg

怎么样，学会了吗？
完成代码如下：
ds18b20.h
复制
  1.       /************************************************************************
    

  2. 以下是DS18B20的操作程序
    

  3.  ************************************************************************/ 
    

  4. sbit DQ=P1^0;
    


  5. 


  6. 

  7. #define  CMD_SKIP_ROM            0xCC
    

  8. #define  CMD_CONVERT_T           0x44
    

  9. #define  CMD_READ_SCRATCHPAD     0xBE
    


  10. 


  11. 

  12. #define uchar unsigned char
    

  13. #define uint unsigned int
    

  14. #define uint8_t unsigned char
    

  15. #define int16_t unsigned int
    


  16. 


  17. 

  18. static void DS18B20_Reset(void);
    

  19. static void DS18B20_WriteByte(uint8_t u8dat);
    

  20. static uint8_t DS18B20_ReadByte(void);
    


  21. 


  22. 

  23. void Delay(uint8_t i)
    

  24. {
    

  25.         while(i--) _nop_();
    

  26. }
    


  27. 


  28. 

  29. /**
    

  30.   * @brief  Read temperature from DS18B20
    

  31.   * @param  None
    

  32.   * @return  i16temp: temperature
    

  33.   */
    

  34. int16_t DS18B20_ReadTemperature(void)
    

  35. {
    

  36.     uint8_t  u8tempH, u8tempL;
    

  37.     int16_t  i16temp;
    


  38. 

  39.     DS18B20_Reset();
    

  40.     DS18B20_WriteByte(CMD_SKIP_ROM);
    

  41.     DS18B20_WriteByte(CMD_CONVERT_T);
    


  42. 

  43.     while (!DQ);                             //Waiting for conversion to complete
    


  44. 

  45.     DS18B20_Reset();
    

  46.     DS18B20_WriteByte(CMD_SKIP_ROM);
    

  47.     DS18B20_WriteByte(CMD_READ_SCRATCHPAD);
    

  48.     u8tempL = DS18B20_ReadByte();            //Read temperature low byte
    

  49.     u8tempH = DS18B20_ReadByte();            //Read temperature high byte
    

  50.     i16temp = (u8tempH << 8) | u8tempL;
    


  51. 

  52.     return (i16temp);
    

  53. }
    


  54. 


  55. 


  56. 

  57. /**
    

  58.   * @brief  Reset the DS18B20 and check if the device is present
    

  59.   * @param  None
    

  60.   * @return None
    

  61.   */
    

  62. static void DS18B20_Reset(void)
    

  63. {
    

  64.     uint8_t i;
    

  65.     i = 1;
    


  66. 

  67.     while (i)
    

  68.     {
    

  69.         DQ = 0;                              //Send a low level reset signal
    

  70.         Delay(48);               //Delay at least 480us
    

  71.         DQ = 1;                              //Release data line
    

  72.         Delay(6);                //Waiting for 60us
    

  73.         i = DQ;                              //Detect the presence of pulses
    

  74.         Delay(42);               //Waiting for the device to release the data line
    

  75.     }
    

  76. }
    


  77. 


  78. 

  79. /**
    

  80.   * @brief  Read 1 byte data from DS18B20
    

  81.   * @param  None
    

  82.   * @return u8dat: Read data
    

  83.   */
    

  84. static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
    

  85. {
    

  86.     uint8_t i;
    

  87.     uint8_t u8dat = 0;
    


  88. 

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

  90.     {
    

  91.         u8dat >>= 1;
    

  92.         DQ = 0;                              //Start time slice
    

  93.         _nop_();                 //Delay waiting
    

  94.         DQ = 1;                              //Ready to receive
    

  95.         _nop_();                 //Reception delay
    


  96. 

  97.         if (DQ) u8dat |= 0x80;               //Read data
    


  98. 

  99.         Delay(6);                //Waiting for the end of time
    

  100.     }
    


  101. 

  102.     return u8dat;
    

  103. }
    


  104. 


  105. 

  106. /**
    

  107.   * @brief  Write 1 byte of data to the DS18B20
    

  108.   * @param  u8dat            Write data
    

  109.   * @return None
    

  110.   */
    

  111. static void DS18B20_WriteByte(uint8_t u8dat)
    

  112. {
    

  113.     uint8_t i;
    


  114. 

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

  116.     {
    

  117.         DQ = 0;                              //Start time slice
    

  118.         _nop_();                //Delay waiting
    


  119. 

  120.         if (u8dat & 0x01) DQ = 1;            //Send data
    


  121. 

  122.         Delay(6);                //Waiting for the end of time
    

  123.         DQ = 1;                              //Restore data line
    

  124.         _nop_();                 //Recovery delay
    

  125.         u8dat >>= 1;
    

  126.     }
    

  127. }
main.c
复制
  1. /******************************************************************************************************************
    

  2. main.c 主文件
    

  3. *******************************************************************************************************************/
    

  4. #include<reg51.h>    //包含单片机寄存器的头文件
    

  5. #include<intrins.h>  //包含_nop_()函数定义的头文件
    

  6. #include"ds18b20.h"
    


  7. 

  8.         
    


  9. 

  10. uchar value[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //定义０～９编码的数组，后面只需要调用数组
    

  11. uchar choice[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};  //定义数码管管位置编码数组，调用数组即可点亮对应的字
    


  12. 


  13. 

  14. /*用于扫描显示的延时，延时越长闪烁越严重，此处小于100效果较好，大于100晃动时候可以隐隐约约感觉到闪烁*/
    

  15. void delay(void)      
    

  16.    { 
    

  17.       uchar t; 
    

  18.       for(t=0;t<50;t++); 
    

  19.    }
    


  20. 

  21. /*显示温度整数*/
    

  22. void DispLed_N(uint s)
    

  23.         {
    

  24. /*        因为经过PNP三极管驱动，因此低电平导通三极管,然后由集电极供电给共阳极数码管的阳极。*/
    

  25.                 P2=~choice[3];
    

  26.                 P0=value[s%10];
    

  27.                 delay();
    

  28.                 P2=~choice[4];
    

  29.                 P0=value[s/10];
    

  30.                 delay();
    

  31.         }
    

  32.         
    

  33.         
    

  34. /*显示温度小数*/
    

  35. void DispLed_D(uint s)
    

  36.         {
    

  37. /*        因为经过PNP三极管驱动，因此低电平导通三极管,然后由集电极供电给共阳极数码管的阳极。*/
    

  38.                 P2=~choice[0];
    

  39.                 P0=value[s%10];
    

  40.                 delay();
    

  41.                 P2=~choice[1];
    

  42.                 P0=value[s/10];
    

  43.                 delay();
    

  44.         }        
    

  45.         
    

  46. /*显示分割线*/
    

  47. void div(void)
    

  48.         {
    


  49. 

  50.                 P2=~choice[2];
    

  51.                 P0=0xbf;
    

  52.                 delay();
    

  53.         }
    


  54. 

  55. void main(void)
    

  56. {
    

  57.         float t=15.0;
    

  58.         while(1)
    

  59.         {  
    

  60.                 t = DS18B20_ReadTemperature() * 0.0625;
    

  61.                  DispLed_N((uint)(t));
    

  62.                 t=t-(uint)(t);
    

  63.                 t=t*100;
    

  64.                 DispLed_D((uint)(t));
    

  65.           div();
    

  66.         }
    


  67. 

  68. }
    

  69.


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Poisin， 发表于 2022-8-29 16:42 | 显示全部楼层
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Bowclad 发表于 2022-9-14 20:57 | 显示全部楼层
这方法不错
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-9-15 09:48 | 显示全部楼层
Bowclad 发表于 2022-9-14 20:57
这方法不错

是的，这个方法可以轻松实现各种需要时间限制的时序通信操作，比如这种一线制的协议。
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鹿鼎计 发表于 2022-9-16 13:52 | 显示全部楼层
合理利用工具可以达到事半功倍的效果
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mutable 发表于 2022-10-2 14:28 | 显示全部楼层
这算是又一大作么
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 楼主| gaoyang9992006 发表于 2022-10-3 19:48 | 显示全部楼层
mutable 发表于 2022-10-2 14:28
这算是又一大作么

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