DS18B20簡(jiǎn)介
DS18B20是常用的數(shù)字溫度傳感器，具有體積小，硬件開(kāi)銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。 DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。
主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測(cè)溫，高爐水循環(huán)測(cè)溫，鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，潔凈室測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。
單個(gè)18B20實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)試步驟
該文檔所用程序?yàn)镕REESCALE JM60單片機(jī)，總線時(shí)鐘為8M，若要移植到其它MCU上，需要將時(shí)間重新調(diào)節(jié)，或者更改總線時(shí)鐘頻率的輸出；
電路圖
DS18B20工作協(xié)議：初始化，存儲(chǔ)器操作命令，處理數(shù)據(jù)；
在關(guān)于時(shí)序的編寫(xiě)中，for循環(huán)中的NOP指令，和單獨(dú)調(diào)用的NOP指令所用時(shí)間完全不同；NOP占用1/總線時(shí)
鐘的時(shí)間；如JM60的總線時(shí)鐘為8M，則NOP指令一定占用0.125US，而將NOP放在FOR循環(huán)中，由于FOR的判斷指令，加法指令，以及轉(zhuǎn)子程序等等消耗的時(shí)間很長(zhǎng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)NOP的指令，此時(shí)，若要獲得執(zhí)行代碼的精確時(shí)間，最好用示波器觀察，再得出最直接的結(jié)果；
在單片機(jī)的使用中，不要用浮點(diǎn)數(shù)，全部用整數(shù)代替，在數(shù)據(jù)進(jìn)行移位作乘法時(shí)，一定要注意數(shù)據(jù)有沒(méi)有越界，算出來(lái)的數(shù)很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，并且在出現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，可以將數(shù)據(jù)放大到一定的精度，然后在顯示時(shí)，將小數(shù)點(diǎn)移到對(duì)應(yīng)的位置即可；
在數(shù)據(jù)做乘法容易越界時(shí)，一般將其賦給一個(gè)字節(jié)多的整數(shù)，作為中間變量運(yùn)算，在確保數(shù)據(jù)不會(huì)越界后，再將其賦給最后結(jié)果；
初始化時(shí)序
初始化時(shí)序步驟：
1. 主機(jī)將端口設(shè)為輸出，先發(fā)送一個(gè)高電平，然后再拉低，維持480-960US；（推薦500-600US）
2. 主機(jī)將端口設(shè)為輸入，上拉電阻此時(shí)將電平拉高，主機(jī)等待60US-200US；（推薦100-150US）
3. 主機(jī)讀取端口數(shù)據(jù)，低電平則初始化成功；高電平表示初始化失敗；
4.讀取數(shù)據(jù)完畢后，主機(jī)等待至少400US； （推薦450-500US）
注：
l 第四步很重要，讀取初始化狀態(tài)后，仍然延時(shí)400US才可以初始化完畢，否則傳感器不能正常使用；
l 在這里注意端口需要不停地改變方向；在主機(jī)發(fā)送時(shí)，設(shè)為輸出，主機(jī)接收時(shí)，設(shè)為輸出；
/*****************18B20的初始化程序***************************/
byte INIT_18B20（） {
byte DQ_RETURN=2;
DQ_OUT=1; //引腳設(shè)置為輸出
DQ=1;
DELAY1（）; //稍微延時(shí)，即可
DQ=0; //將電平拉低至少480uS，最大為960US
DELAY9（70）;
DQ_OUT=0;
//設(shè)置為輸入，設(shè)為輸入15到60US
DELAY9（6）; //等待18B20響應(yīng)，如果為低電平表示初始化成功，維持60到240 //微秒
DQ_RETURN=DQ;
DELAY9（70）; //讀完數(shù)據(jù)后，仍然延時(shí)，至少480US
return（DQ_RETURN）; //返回值為1，表示失敗，返回值為0表示成功
}
端口寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序
1. 主機(jī)將電平拉高，稍微延時(shí)（推薦值：2US），然后拉低電平，產(chǎn)生一個(gè)下降沿，表示寫(xiě)數(shù)據(jù)開(kāi)始；低電平維持至少1US；（此時(shí)推薦2US）
2. 此時(shí)，將要寫(xiě)的1或0放在數(shù)據(jù)線上；（從寫(xiě)數(shù)據(jù)第一步開(kāi)始到現(xiàn)在，整個(gè)過(guò)程在15US之內(nèi)完成；
3. 然后主機(jī)延時(shí)等待至少50US；（推薦60US）
4. 主機(jī)最后將電平拉高；
5. 每寫(xiě)兩位數(shù)據(jù)之間的間隔要大于1US；
注：
l 在寫(xiě)步驟中，整個(gè)過(guò)程端口方向均為輸出；
這里對(duì)時(shí)序要求高，最好用示波器調(diào)整出精確的時(shí)序；
/*****************向18B20寫(xiě)數(shù)據(jù)********************************/
void WRITE_18B20（unsigned char ch）{
byte i;
for（i=0;i《8;i++） {
DQ_OUT=1; //端口設(shè)為輸出，并給個(gè)拉低電平的下降沿
DQ=1;
DELAY1（）;
DQ=0; //拉低電平，并維持一微秒以上，表示要發(fā)送數(shù)據(jù)
DELAY1（）;
DELAY1（）;
//在15US內(nèi)將要寫(xiě)的電平寫(xiě)在線上
if（（ch&0x01）==1） //將數(shù)據(jù)按位取出，從LSB到MSB依次送出
DQ=1;
else
DQ=0;
ch=ch》》1;
DELAY9（8）; //電平維持40US以上，18B20將在此時(shí)將數(shù)取出
DQ=1;
}
DQ=1; //最后將電平重新拉高
}
讀數(shù)據(jù)時(shí)序
1. 主機(jī)將電平拉高，稍微延時(shí)（推薦2US），然后將電平拉低，產(chǎn)生一個(gè)下降沿，表示讀數(shù)據(jù)；這個(gè)低電平至少維持1US，此處推薦2US；
2. 將端口方向設(shè)為輸入，必須在下降沿之后的15US內(nèi)將端口數(shù)據(jù)讀?。淮颂幫扑]端口方向設(shè)為輸入后，延時(shí)5US，讀取端口數(shù)據(jù)；
3. 讀取數(shù)據(jù)完畢后，延時(shí)60US即可；
4. 每?jī)蓚€(gè)數(shù)據(jù)位之間間隔大于1US；
注：
在這個(gè)時(shí)序內(nèi)，要不斷改變端口方向；
如果上拉電阻阻值合理設(shè)置，可以小于4.7K歐姆，利于提高時(shí)序速度； l
讀數(shù)據(jù)和寫(xiě)數(shù)據(jù)都是8位，從LSB開(kāi)始發(fā)送；
/***************從18B20取出字符*******************************/
byte READ_18B20（）{
byte ch=0;
byte i;
for（i=0;i《8;i++）{
DQ_OUT=1; //端口輸出
DQ=1;
DELAY1（）; //產(chǎn)生下降沿，至少維持一微秒
DQ=0;
DELAY1（）; //將端口設(shè)為輸入，等待讀取
DQ_OUT=0; //在15US之內(nèi)讀取數(shù)據(jù)
ch=ch》》1;
//延時(shí)大概5US
DELAY5（）;
if（DQ）
ch=ch|0x80;
else
ch=ch&0x7f;
DELAY9（8）;
//每?jī)蓚€(gè)讀數(shù)據(jù)之間間隔要大于60US }
return（ch）; //返回讀到的數(shù)據(jù)
}
以上三段為底層基本函數(shù)；DELAY后面的數(shù)字DELAY1，DELAY5，DELAY9為延時(shí)的微秒時(shí)長(zhǎng)； DQ設(shè)置為硬件連接的端口，DQ_OUT為端口方向的設(shè)置
然后就是調(diào)用函數(shù)了：
當(dāng)數(shù)據(jù)線上還有一個(gè)18B20時(shí)，通常步驟如下：
初始化；
跳過(guò)ROM；
溫度開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令；
等待溫度轉(zhuǎn)換完成；//當(dāng)使用18B20默認(rèn)的12位轉(zhuǎn)換精度，用時(shí)750MS，經(jīng)檢驗(yàn)，一般耗時(shí)比理論稍長(zhǎng)；
初始化；
跳過(guò)ROM；
讀暫存器命令；
將溫度數(shù)據(jù)低八位，高八位依次取出；
初始化；//注：最后仍然要進(jìn)行初始化
結(jié)束；
對(duì)應(yīng)的函數(shù)如下
/********************溫度開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令程序*******************************/
byte TEMP_DETECT_18B20（）{
byte dummy=2;
dummy=INIT_18B20（）; //初始化
if（dummy==0）{
WRITE_18B20（0XCC）; //跳過(guò)ROM，不讀地址，直接通訊
WRITE_18B20（0x44）; //溫度開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令
}
return（dummy）; //返回0表示成功初始化，開(kāi)始轉(zhuǎn)換溫度
}
注：在開(kāi)始轉(zhuǎn)換命令和讀取溫度之間，若18B20忙于轉(zhuǎn)換溫度，電平為低電位；
轉(zhuǎn)換完畢將電平拉高；若不想用DELAY等待溫度轉(zhuǎn)換，可讀取DQ值，為1則表示轉(zhuǎn)換完畢，可以開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)了；
/****************讀取溫度命令程序***************************************/
uint TEMP_READ_18B20（）{
byte dummy=0;
byte TEMH=0，TEML=0;
uint TEM_RESULT;
dummy=INIT_18B20（）; //初始化
if（dummy==0）{
WRITE_18B20（0XCC）; //跳過(guò)ROM
WRITE_18B20（0xBE）; //讀暫存存儲(chǔ)器的值命令
TEML=READ_18B20（）;
TEMH=READ_18B20（）; //讀溫度的高8位和低八位
dummy=INIT_18B20（）; //最后初始化，表示讀取溫度結(jié)束
}
TEM_RESULT=（TEML》》3）+（TEMH《《5）; //分辨率為0.5°
TEM_RESULT=TEM_RESULT*5;
if（（TEMH&0X80）！=0）
//最高位為1，則為負(fù)溫度 ;;
// TEM_RESULT=~TEMP_RESULT+1; //溫度為負(fù)，取補(bǔ)碼
return（TEM_RESULT）; //返回值為溫度的十倍，小數(shù)點(diǎn)后一位
}
主函數(shù)中調(diào)用：
SIGNAL=TEMP_DETECT_18B20（）;
if（SIGNAL==0）{
if（DQ） //此時(shí)端口為1，則表示轉(zhuǎn)換完成
TEMP_RESULT=TEMP_READ_18B20（）; //返回溫度的十倍值
若時(shí)序錯(cuò)誤，很有可能讀出的數(shù)據(jù)位0XFF;若溫度傳感器燒壞，容易讀到85°； l
使用默認(rèn)12位轉(zhuǎn)換精度，分辨率為0.0625°，此處不需要這么高的精度因此：
TEM_RESULT=（TEML》》3）+（TEMH《《5）; //分辨率為0.5°
舍棄后面三位數(shù)據(jù)，并且只有11位是溫度值，高八位中的前五位是符號(hào)位；
讀取為1時(shí)溫度為負(fù)；讀取為0時(shí)，溫度為正；
