ds18b20与lcd1602结合显示温度.doc

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1、.DS18B20一、DS18B20的外形及其与单片机的连接图(a)(b)图1DS18B20是Dallas公司生产的1-Wire接口数字温度传感器,其外形如图1(a)所示,有三个引脚,分别为:电源地1(GND); 数字信号输入/输出端2(DQ);外接供电电源输入端3(VDD,在寄生电源接线方式时接地)。它是一种单总线数字温度传感器,所有的数据交换和控制都通过这根数据线来完成。测试温度范围-55℃-125℃,温度数据位可配置为9、10、11、12位,对应的刻度值分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃、0.0625℃,对应的最长转换时间分别为

2、93.75ms、187.5ms、375ms、750ms。出厂默认配置为12位数据,刻度值为0.0625℃,最长转换时间为750ms。从以上数据可以看出,DS18B20数据位越低、转换时间越短、反应越快、精度越低。 单总线没有时钟线,只有一根通信线,其读写数据是靠控制起始时间和采样时间来完成,所以时序要求很严格。图1(a)为DS18B20与单片机的连接电路图,它的数据线通常要求外接一个4.7K-10K的上拉电阻(该电阻画原理图时靠近单片机画故没有显示出来),故其闲置时状态位高电平。提示:DS18B20外形酷似三极管,分辨引脚时,面对着扁平的

3、那一面,左负右正,Word资料.一旦接反就会立刻发热,甚至有可能烧毁。二、DS18B20存储器结构DS18B20的内部有64位的ROM单元,和9字节的暂存器单元。1、64位(激)光刻只读存储器 每只DS18B20都有一个唯一存储在ROM中的64位编码(跟人的身份证号类似,一人一个身份证号),这是出厂时被光刻好的。最前面8位是单线系列编码:28h。接着的48位是一个唯一的序列号。最后8位是以上56位的CRC编码。64-位的光刻ROM又包括5个ROM的功能命令:读ROM,匹配ROM,跳跃ROM,查找ROM和报警查找。ROM的作用是使每个DS1

4、8B20各不相同,这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20以实现多点监测。2、9字节的暂存器单元表1DS18B20的暂存器单元如表1所示,各部分介绍如下。1)、温度传感器Word资料.图2暂存器的第0(LSB)字节,第1(MSB)字节为DS18B20的温度传感器,它们负责保存对温度的测量结果,用16位二进制提供,格式如图2所示。DS18B20读取温度时共读取16位,前5个位(MSB的高5位)为符号位,当前5位为1时,读取的温度为负数;当前5位为0时,读取的温度为正。温度为正时读取方法为:将16进制数转换成10进制即可。温度为负时读取

5、方法为(实际就是取补码):将16进制取反后加1,再转换成10进制。例:0550H=+85度,FC90H=-55度,0191H为25.0625度。LSB的低四位用于表示测量值中小数点后的数值。2)、非挥发的温度报警触发器TH和TL位于第2和第3字节,用于写入温度报警值,实际上就是设定温度的最高和最低界限。3)、配置寄存器配置寄存器位于存储器的第4字节,其组织如图3所示。配置寄存器的0~4位和7位被器件保留,禁止写入;在读回数据时全部为逻辑1。R1和R0用于设置DS18B20的精度,具体如表2所示。图3表2Word资料.4)、CRC发生器 C

6、RC字节作为DS18B2064位ROM的一部分存储在存储器中。CRC码由ROM的前56位计算得到,被包含在ROM的重要字节当中。CRC由存储在存储器中的数据计算得到,因此当存储器中的数据发生改变时,CRC的值也随之改变。  CRC能够在总线控制器读取DS18B20时进行数据校验。为校验数据是否被正确读取,总线控制器必须用接受到的数据计算出一个CRC值,和存储在DS18B20的64位ROM中的值(读ROM时)或DS18B20内部计算出的8位CRC值(读存储器时)进行比较。如果计算得到的CRC值和读取出来的CRC值相吻合,数据被无错传输。CR

7、C值的比较以及是否进行下一步操作完全由总线控制器决定。当在DS18B20中存储的或由其计算到CRC值和总线控制器计算的值不相符时,DS18B20内部并没有一个能阻止命令序列进行的电路。  CRC的计算等式如下: CRC = X8 + X5 + X4 + 1  单总线CRC可以由一个由移位寄存器和XOR门构成的多项式发生器来产生。这个回路包括一个移位寄存器和几个XOR门,移位寄存器的各位都被初始化为0。从ROM中的最低有效位或暂存器中的位0开始,一次一位移入寄存器。在传输了56位ROM中的数据或移入了暂存器的位7后,移位寄存器中就存储了CR

8、C值。下一步,CRC的值必须被循环移入。此时,如果计算得到的CRC是正确的,移位寄存器将复0。其他字节保留用,不需要看。Word资料.三、关于单总线系统  单总线系统包括一个总线控制器和一个或

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