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这是12位转化后得到的12位数据,存储在18B20的两个8比特的RAM中,二进制中的前面5位是符号位,如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度;如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
例如+125℃的数字输出为07D0H,+25.0625℃的数字输出为0191H,-25.0625℃的数字输出为FF6FH,-55℃的数字输出为FC90H。
DS18B20温度传感器的存储器
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。
暂存存储器包含了8个连续字节,前两个字节是测得的温度信息,第一个字节的内容是温度的低八位,第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝,第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝,这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。
该字节各位的意义如下:
TM R1 R0 1 1 1 1 1
低五位一直都是1 ,TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0,用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率,如下表所示:(DS18B20出厂时被设置为12位)
分辨率设置表:
R1 R0 分辨率 温度最大转换时间
0 0 9位 93.75ms
0 1 10位 187.5ms
1 0 11位 375ms
1 1 12位 750ms
根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待16~60微秒左右,后发出60~240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。
DS1820使用中注意事项
DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点,但在实际应用中也应注意以下几方面的问题:
(1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS1820进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。
(2)在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个DS1820,在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时,就需要解决微处理器的总线驱动问题,这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
(3)连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中,当采用普通信号电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此,在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
(4)在DS1820测温程序设计中,向DS1820发出温度转换命令后,程序总要等待DS1820的返回信号,一旦某个DS1820接触不好或断线,当程序读该DS1820时,将没有返回信号,程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
测温电缆线建议采用屏蔽4芯双绞线,其中一对线接地线与信号线,另一组接VCC和地线,屏蔽层在源端单点接地。
共享我的18B20通讯程序
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这是我在16F877,18F1320,18F1220上通过的18B20程序,18B20主要是延时问题,这个解决了,什么都可以通过。
# include <pic18f1220.h>
# define uch unsigned char
# define unint unsigned int
# define DQ RB3 //定义18B20数据端口
# define DQ_DIR TRISB3 //定义18B20D口方向寄存器
# define W1_INPUT 1
# define W1_OUTPUT 0
# define FALSE 0
# define TRUE !FALSE
# define DQ_HIGH() DQ_DIR = W1_INPUT
# define DQ_LOW() DQ = 0; DQ_DIR = W1_OUTPUT
void delay(unint x)
{
unint d;
d=x;
while(--d)
{;}
}
bit reset(void) //初始化18B20
{
static bit presence; //定义一个应答信号
DQ_LOW();
delay(70); //置总线为低电平并保持至少480us
DQ_HIGH(); //等电阻拉高总线并保持15-60us
delay(5);
presence=DQ; //接受应答信号
delay(20); //延时60-240us
return(presence); //返回应答信号
}
//*************** 读一位函数******************//
bit read_bit(void)
{
static bit i;
DQ_LOW();
DQ_LOW();
DQ_HIGH();
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
i=DQ;
delay(3);
return(i);
}
//*********************写一位函数****************//
void write_bit(uch bitval)
{
DQ_LOW();
delay(1);
if (bitval==1)
{
DQ_HIGH();
}
delay(3);
DQ_HIGH();
}
//************** 从18B20中读一个字节**************//
uch read_byte(void)
{
uch i;
uch j;
uch value=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
j=read_bit(); //调读位函数
if (j) //如果是 1 置1
{
value|=(0x01<<i); //先读低位,再读高位
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
}
} //否则置 0
return(value);
}
//*********************向18B20中 写一个字节**************//
void write_byte(uch val)
{
uch i;
uch temp;
for (i=0;i<8;i++)
{
temp=val>>i;
temp&=0x01;
write_bit(temp); //调写位函数
}
asm("nop");
asm("nop");
asm("nop");
}
main()
{
uch teml,temh;
GIE=0;
OSCCON=0X6E; //这是18F1320的频率选择寄存器
ADCON1=0X7F;
do{
;
}while (reset()) ; //复位等待从机应答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0X44); //发送温度转化命令
delay(25000); //延时100-300us
do
{
;
}while( reset()); //再次复位,等待从机应答
write_byte(0XCC); //忽略ROM匹配
write_byte(0XBE); //发送读温度命令
teml =read_byte(); //读出温度低8
temh=read_byte(); //读出温度高8位
DQ_HIGH(); //释放总线
}
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