DS18B20温度传感器

64-BITROM：作为器件地址，用于总线通信的寻址，是唯一的，不可更改

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

暂存器

单总线

单总线（1-Wire BUS）是由Dallas公司开发的一种通用数据总线

一根通信线：DQ

异步、半双工

单总线只需要一根通信线即可实现数据的双向传输，当采用寄生供

电时，还可以省去设备的VDD线路，此时，供电加通信只需要DQ

和GND两根线

单总线线路规范

设备的DQ均要配置成开漏输出模式

DQ添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

若此总线的从机采取寄生供电，则主机还应配一个强上拉输出电路

单总线时序结构

初始化

主机将总线拉低至少480us，然后释放总线，，等待15~60us后，

存在的从机会拉低总线60～240us以响应主机，之后从机将释放总线

  // 单总线初始化函数

u8 OneWire_Init()

{

    u8 i; 
   u8 AckBit;

    OneWire_DQ = 1; // 拉高总线

    OneWire_DQ = 0; // 产生复位脉冲

    i          = 227;

    while (--i); // 延迟500us

    OneWire_DQ = 1; // 释放总线

    i          = 29;

    while (--i); // 延迟70us

    AckBit = OneWire_DQ; // 读取从机响应

    i      = 227;

    while (--i); // 延迟500us

    return AckBit; // 返回响应位

}

发送一位

主机将总线拉低60~120us,然后释放总线，表示发送0；主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，表示发送1.从机将在总线拉低30us后（典型值）读取电平，整个时间片应大于60us

// 发送一位数据

void OneWire_SendBit(u8 bit1)

{

    u8 i;

    OneWire_DQ = 0; // 拉低总线

    i          = 4;

    while (--i); // 短暂延迟

    OneWire_DQ = bit1; // 发送数据位

    i          = 22;

    while (--i); // 延迟

    OneWire_DQ = 1; // 释放总线

}

接收一位

主机将总线拉低1~15us，然后释放总线，并在拉低后15us内读取总线电平（尽量贴近15us的末尾），读取为低电平则为接收0，高电平则为接受1，整个时间片应大于60us

// 接收一位数据

u8 OneWire_ReceiveBit()

{

    u8 i;

    u8 bit2;

    OneWire_DQ = 0; // 拉低总线

    i          = 2;

    while (--i); // 短暂延迟

    OneWire_DQ = 1; // 释放总线

    i          = 2;

    while (--i); // 延迟

    bit2 = OneWire_DQ; // 读取数据位

    i   = 22;

    while (--i); // 延迟

    return bit2; // 返回数据位

}

发送一个字节，接收一个字节（低位在前）

// 发送一个字节的数据

void OneWire_SendByte(u8 byte)

{

    u8 i;

    for (i = 0; i < 8; i++) {

        OneWire_SendBit((byte >> i) & 0x01); // 逐位发送字节

    }

}





// 接收一个字节的数据

u8 OneWire_ReceiveByte()

{

    u8 i;

    u8 byte = 0x00;

    for (i = 0; i < 8; i++) {

        if (OneWire_ReceiveBit()) {

            byte |= (0x01 << i); // 逐位接收字节

        }

    }

    return byte; // 返回接收到的字节

}

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+本指令需要的读写操作

功能操作：功能指令+本指令需要的读写操作

数据帧

温度变换

// 启动温度转换

void DS18B20_ConvertT()

{

   OneWire_Init(); // 初始化单总线

   OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM); // 跳过ROM命令

   OneWire_SendByte(DS18B20_CONVERT_T); // 启动温度转换命令

}

温度读取

// 读取温度值

float DS18B20_ReadT()

{

  u16 temp;  

  u8 TLSB, TMSB;

  float T;

   OneWire_Init(); // 初始化单总线

   OneWire_SendByte(DS18B20_SKIP_ROM); // 跳过ROM命令

   OneWire_SendByte(DS18B20_READ_SCRATCHPAD); // 读取暂存器命令

   TLSB = OneWire_ReceiveByte(); // 读取温度低字节

   TMSB = OneWire_ReceiveByte(); // 读取温度高字节

   temp = TMSB << 8 | TLSB; // 合并高低字节为16位温度值



   T = (float)temp / 16.0; // 转换为实际温度值

   return T; // 返回温度值

}