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DS18B20温度传感器使用介绍

时间:2022-12-03 11:00:00 f0温度传感器05t温度传感器传感器温度报警电路55c传感器ad集成芯片温度传感器t44传感器

DS18B20温度传感器

DS18B20介绍

DS18B20是常见的数字温度传感器,其控制命令和数据都是基于数字信号与输入输出相比,模拟温度传感器具有功能强、硬件简单、易扩展、抗干扰性强等特点
测温范围:-55°C 到 125°C
通信接口:1-Wire(单总线)
其它特征:可形成总线结构、内置温度报警功能、可寄生供电VCC不需要连接,直接信号线加GND线可以通信

模拟温度传感器:热敏电阻,电阻值可以通过温度的变化来改变,通常是另一个分压电阻串联到VCC和GND之间,需要使用AD转换芯片将模拟信号转换为数字信号供单片机使用

DS18B模拟温度传感器所需的电路集成在20内部,相当于一个小芯片,将模拟信号处理成数字信号并存储在中RAM中,再通过引脚,将信号传给单片机使用

引脚及应用电路

引脚 功能
VDD 电源(3.0V ~ 5.5V)
GND 电源地
DQ 单总线接口

在这里插入图片描述

内部结构框图

  1. 如果使用寄生供电,则需要加强上拉驱动
  2. VDD当未连接电源检测时VCC当使用寄生供电方式调整内部状态时,
  3. 64-BIT ROM:作为总线通信的设备地址寻址
    SCRATCHPAD(暂存器):用于总线的数据交互
    EEPROM:用于保存温度触发阈值和配置参数

存储器结构

DS18B20操作流程

初始化:从机复位,主机判断从机是否响应
ROM操作:ROM指令 本指令所需的读写操作
功能操作:功能指令 本指令所需的读写操作

ROM指令 功能指令
SEARCH ROM [F0h](搜索ROM) CONVERT T [44h](温度变化,启动温度传感器读取温度RAM中)
READ ROM [33h](读ROM) WRITE SCRATCHPAD [4Eh](写RAM,添加地址后,将数据写入RAM中)
MATCH ROM [55h](匹配ROM,发送指令后,将立即发送ROM多个设备的地址) READ SCRATCHPAD [BEh](读RAM,可以只读取RAM前两位的温度值,后续不读)
SKIP ROM [CCh](跳过ROM,只使用一个设备) COPY SCRATCHPAD [48h](复制临时存储器,调用指令后将RAM Byte2、3、4的值写入EEPROM中间,断电不丢失)
ALARM SEARCH [ECh](报警ROM) RECALL E2 [B8h](将EEPROM的值读取到RAM对应地址)
READ POWER SUPPLY [B4h](判断是否为寄生供电)

DS18B20数据帧

温度变化:初始化→跳过ROM →开始温度变化

#include "OneWire.h" ////本头文件在单总线部分  #define SKIP_ROM 0xCC #define CONVERT_T 0x44 #define READ_SCRATCHPAD 0xBE /** * @brief DS18B20温度转换,即将读入温度传感器的值RAM中 * @param无 * @retval无 */ void DS18B20_ConvertT(void) { 
          OneWire_Init();  OneWire_SendByte(SKIP_ROM);  ///单总线发送字节地址  OneWire_SendByte(CONVERT_T); } 

温读取:初始化→跳过ROM →读暂存器→连续的读操作

/** * @brief读取温度供main函数使用 * @param无 * @retval返回浮点型的温度值 */
float DS18B20_ReadT()
{ 
        
	unsigned char TLSB,TMSB;
	unsigned int temp;
	float T;
	OneWire_Init();
	OneWire_SendByte(SKIP_ROM);
	OneWire_SendByte(READ_SCRATCHPAD);
	TLSB = OneWire_ReceiveByte();		//接收温度低位
	TMSB = OneWire_ReceiveByte();		//接收温度高位
	temp = (TMSB<<8)|TLSB;		//组成一个16位的数值
	
	/*因为LS BYTE的最低位应该是BIT4,BIT3~0都是小数位,而temp的值是把小数位当成了整数了 导致整个有效数值向左移动了4位,要将4位小数也显示出来,temp就要除以16.0,因为不是除以 16,所以小数位也是保留了下来*/
	
	T = temp /16.0;
	return T;
}

温度存储格式

温度数据都是以补码的形式存储的,读取时要进行转换,特别是负数

实例所用的知识点:

1.动态扫描按键,一直按着按键不放,DS18B20依然能检测温度并显示

2.最高值和最低值存储在E2PROM中,断电后仍能读取

main函数中使用

#include 
#include "DS18B20.h"
#include "LCD1602.h"
unsigned char receive;
float temperature;

void main()
{ 
        
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,1,"Temperature");
	DS18B20_ConvertT();				//先进行温度转换
	Delay1ms(1000);					//延时1秒,避免下面读取温度时会闪一下出现默认的温度值
	while(1)
	{ 
        
         DS18B20_ConvertT();		//在循环中不断进行温度转换,将温度值读到DS18B20的RAM中
		temperature = DS18B20_ReadT();		//从RAM中读读取温度值
		if(temperature < 0)				   //如果温度是负数
		{ 
        
			LCD_ShowChar(2,1,'-');
			temperature = -temperature;		//转为正数
		}
		else
		{ 
        
			LCD_ShowChar(2,1,'+');
		}
		LCD_ShowNum(2,2,temperature,3);
		LCD_ShowChar(2,5,'.');
		/*因为要在LCD1602上显示小数,但没有显示小数的函数, 且小数也不能通过求余得出,所以要将数值乘以10000, 强转为unsigned long,再求余10000,得出小数部分, 整数和小数分开显示(如果想输出两位小数,则*100后%)*/
		LCD_ShowNum(2,6,(unsigned long)(temperature*10000)%10000,4);
	}
}
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