C51：温度传感器-----------简单看看效果，真能检测温度？

时间：2022-08-07 12:00:00 tp3231温度传感器

前言

也是检查时序图的内容。

今天，我的游览器跳出了有趣的界面。

温度 传感器 芯片DS18B20

特点

DS18B20数字温度传感器接线方便，可用于管道、螺纹、磁铁吸附、不锈钢包装等多种场合。它的外观主要根据不同的应用场合而变化。封装后的DS18B20可用于各种非极限温度场合，如电缆沟测温、高炉水循环测温、锅炉测温、机房测温、农业温室测温、洁净室测温、弹药库测温等。耐磨耐碰，体积小，使用方便，包装形式多样，适用于各种狭小空间设备的数字测温控制。

适应电压范围较宽，电压范围：3.0～5.5V，数据线可以通过寄生电源供电

独特的单线接口方式，DS18B与微处理器连接时，只需要一条口线即可实现微处理器
处理器与DS18B20的双向通讯.

DS18B20支持多点网络功能，多点网络功能DS18B20可并联在唯一的三线上，实现网络多点测温

DS18B20在使用中不需要任何外围元件，所有传感元件和转换电路都集成在形状上
集成电路中只有三极管。

温范围－55℃～ 125℃，在-10～ 85℃时精度为±0.5℃

可编程的分辨率为9~12位，对应的可分辨温度为0.5℃、0.25℃、0.125℃
和0.0625℃，可实现高精度测温。

9位分辨率最多为93.75ms将温度转换为数字，12位分辨率最多为750ms
更快地将温度值转换为数字。

测量结果直接输出数字温度信号"一根总线"串行传送给CPU，同时可传送
CRC验证码，抗干扰纠错能力强。

负压特性：当电源极性反转时，芯片不会因发热而燃烧，但不能正常工作。

DS18B20原理图和实物图

物理结构

整体结构

内部结构

MSB、LSB有温度数据。如何通过这两个寄存器获取温度数据？

绿色意味着全部是正的，全部是负的。
橙色是温度的整数部分。
红色是温度的一小部分。

配置寄存器控制温度的数值精度。

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指令

什么是ROM指令？什么是RAM指令？
分别是以ROM和RAM作为目的操作物的指令

如何使用指令来控制芯片？

芯片内部有默认的程序运行顺序，规定先复位再执行ROM再执行指令RAM指令，结束顺序。
例如，我想读温度，
$\rightarrow 跳过ROM指令 \rightarrow 开始温度转换 \rightarrow 延时 \rightarrow 复位 \rightarrow 跳过ROM指令 \rightarrow 开始温度转换 \rightarrow 接收两个字节 \rightarrow 结束$

第一轮我发命令要芯片把温度的模拟信号转换成数字信号，延时等待转换。第二轮就先发命令表示我要开始读了，然后接受就行了

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时序

DS18B20的时序的复杂和红外通信中的PPM解码类似，对信号所保持的时间很严格！！！（单总线通信）

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示例：检测温度

就是读取DS18B20芯片转换过来的温度的数字信号并显示出来。

//DS18B20

#include"reg52.h"
#include"intrins.h"

sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
sbit DS_port=P3^7;


unsigned char num=0;
unsigned char leds[8];
unsigned char code table[]= { 
        0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};


void DS_18B20_Delay(unsigned int i);
bit DS_18B20_Init();
void DS_18B20_Send(unsigned char _cmd);
unsigned char DS_18B20_Read();
void DS_18B20_TemperatureTransform();
void DS_18B20_SendCmdOfRead();
unsigned int DS_18B20_ReadTemperature();


//-------------------------------------------------------------



void delay(unsigned int i){ 
        
	while(i--);
}

void main(){ 
        
	while(1){ 
        


			unsigned char i;
			unsigned int temperature = DS_18B20_ReadTemperature();
			float tp;//用浮点计算更精确
			if(temperature<0){ 
        ///
				leds[0]=0x40;
				temperature--;
				temperature=~temperature;
				tp=temperature;
				temperature = 0.0625 * tp * 100 + 0.5 ;
			}
			else{ 
        
				leds[0]=0;
				tp=temperature;
				temperature = 0.0625 * tp * 100 + 0.5;
			}


			leds[5] = table[temperature%10]; 
			leds[4] = table[temperature/10%10];
			leds[3] = table[temperature/100%10]|0x80; 
			leds[2] = table[temperature/1000%10];
			leds[1] = table[temperature/10000];


			for(i=0;i<6;i++){ 
        
				switch(i){ 
        
					case 0:
					LSC=0,LSB=0,LSA=0;
					break;
					case 1:
					LSC=0,LSB=0,LSA=1;
					break;
					case 2:
					LSC=0,LSB=1,LSA=0;
					break;
					case 3:
					LSC=0,LSB=1,LSA=1;
					break;
					case 4:
					LSC=1,LSB=0,LSA=0;
					break;
					case 5:
					LSC=1,LSB=0,LSA=1;
					break;
				}
				P0=leds[5-i];
				delay(100);
				P0=0x00;
			}

	}
}



//-------------------------------------------------------------

//delay iX10 us
void DS_18B20_Delay(unsigned int i){ 
        
	while(i--);
}

bit DS_18B20_Init(){ 
        

	unsigned char i;
	DS_port=0;//拉低480us~960us
	DS_18B20_Delay(70);//~642us
	//拉高总线，这样DS做出反应会在15us~60us内将总线拉低
	DS_port=1;//拉高
	i=0;
	while(DS_port){ 
        
		DS_18B20_Delay(100);//~1ms
		if(++i>5)//>5ms
			return 0;
	}
	return 1;
}

void DS_18B20_Send(unsigned char _cmd){ 
        

	unsigned int j;
	for(j=0;j<8;j++){ 
        
		DS_port=0;
		_nop_();//拉低1us
		DS_port= _cmd << 7;//先发送低位
		_cmd>>=1;
		DS_18B20_Delay(6);//~68us
		DS_port=1;//释放总线
		
	}
	
}

unsigned char DS_18B20_Read(){ 
        

	unsigned char receive=0,k=0;
	unsigned int j;
	for(j=0;j<8;j++){ 
        
		DS_port=0;//拉低
		_nop_();
		DS_port=1;//释放
		_nop_();
		_nop_();
		k=DS_port;//从最低位开始读取
		receive |=(k<<j);
		//receive = (receive>>1)|(k<<7);
		DS_18B20_Delay(4);//~48us

	}
	return receive;
	
}

void DS_18B20_TemperatureTransform(){ 
        

	DS_18B20_Init();
	DS_18B20_Send(0xcc);//跳过ROM
	DS_18B20_Send(0x44);//温度转换
	DS_18B20_Delay(100);//~1ms
}

void DS_18B20_SendCmdOfRead(){ 
        

	DS_18B20_Init();	
	DS_18B20_Send(0xcc);//跳过ROM
	DS_18B20_Send(0xbe);//读取RAM中9字节的内容
	DS_18B20_Delay(100);//~1ms
}

unsigned int DS_18B20_ReadTemperature(){ 
        

	unsigned int temperature;
	unsigned char highTemp,lowTemp;
	DS_18B20_TemperatureTransform();//温度转换命令
	DS_18B20_SendCmdOfRead();//读取内存命令
	lowTemp=DS_18B20_Read();//先读低位
	highTemp=DS_18B20_Read();
	temperature = highTemp;
	temperature <<=8;
	temperature|=lowTemp;
	return temperature;

}

显示效果：

设置精度？应该是设置分辨率吧！
9位（0x1f）对应着0.5
10位（0x3f）对应着0.25
11位（0x5f）对应着0.125
12位（0x7f）对应着0.0625

void DS_18B20_SetPrecious(unsigned int _ex){ 
          //设置配置寄存器
	
	DS_18B20_Init();
	DS_18B20_Send(0xcc);//跳过ROM
	DS_18B20_Send(0x4e);//发送数据到RAM中3、4字节
	DS_18B20_Send(0); //第3字节不用
	DS_18B20_Send(_ex);//第4字节是配置寄存器
	DS_18B20_Delay(100);


}

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C51：温度传感器-----------简单看看效果，真能检测温度？

温度传感器芯片DS18B20

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