DS18B20初始化-读-写-温度转换
原创
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DS18B20
- （一）初始化
- （二）读字节
- （三）写字节
- （四）温度转换
（一）初始化
初始化时序：
- 数据线先拉到高电平，稍作延时即可（刚开始是高电平还是低电平芯片手册上其实不关心这一部分）
- 数据线拉到低电平
- 延时（480us~960us）
- 将数据线拉高电平
- 延时等待（大于60us)
- 判断有没有初始化成功；理论上电平在第4步置高后，DS18B20如果存在就会将数据线拉低
如果不存在就还是高电平 - 延时（cpu读到18b20回应的低电平后，还要做延时；其时间是从发出高电平（第4步）时间算起，至少要480us
/********************FunctionDescription_Start********************************
* @Name : Init_DS18B20
* @param ：None
* @author : m晴朗
* @Data : 2021-11-26
* @return :
* @PURPOSE: 初始化DS18B20
1.数据线先拉到高电平，稍作延时即可（刚开始是高电平还是低电平芯片手册上其实不关心这一部分）
2.数据线拉到低电平
3.延时（480us~960us）
4.将数据线拉高电平
5.延时等待（DS18B20回应时间是15~60us，在我自己的硬件上测试出来是27us恢复，
所有我这里设置延时40us，如果不知道是多长时间回应，可以设置大于60us
6.判断有没有初始化成功；理论上电平在第4步置高后，DS18B20如果存在就会将数据线拉低
如果不存在就还是高电平
7.延时（cpu读到18b20回应的低电平后，还要做延时；其时间是从发出高电平（第4步）时间算起，至少要480us
/********************FunctionDescription_End*********************************/
void Init_DS18B20(void)
{
DQ=1;
delay1us(2);
DQ=0;
delay1us(500);
DQ=1;
delay1us(40);
isTemp=DQ;
delay1us(440);
}
（二）读字节
时序图：
- 将数据线拉低
- 延时大于1us（不要太大，因为我延时后面还要执行一个语句，所以整体时间大于1us）
- 将数据线拉高
- 延时10us
- 处理数据
- 延时50us
- 重复1~6，直至读完一个字节
/********************FunctionDescription_Start********************************
* @Name : ReadOneChar
* @param ：None
* @author : m晴朗
* @Data : 2021-11-26
* @return :
* @PURPOSE: 读一个字节
1.将数据线拉低
2.延时大于1us（不要太大，因为我延时后面还要执行一个语句，所以整体时间大于1us）
3.将数据线拉高
4.延时10us
5.处理数据
6.延时50us
7.重复1~6，直至读完
/********************FunctionDescription_End*********************************/
Byte ReadOneChar(void)
{
Byte i=0;
Byte dat=0;
for (i=8; i>0; i--) //一个字节有8位
{
DQ=0;
delay1us(1);
dat>>=1;
DQ=1;
delay1us(10);
if(DQ)
dat|=0x80;
delay1us(50);
}
return(dat);
}
（三）写字节
时序图：
- 数据线拉低
- 延时15us
- 从低位到高位发送数据，一次一位
- 延时60us
- 拉高数据线
- 重复1~5
- 读完一个字节后要延时40us
/********************FunctionDescription_Start********************************
* @Name : WriteOneChar
* @param ：dat: [输入/出]
* @author : m晴朗
* @Data : 2021-11-26
* @return :
* @PURPOSE: 写一个字节
1.数据线拉低
2.延时15us
3.从低位到高位发送数据，一次一位
4.延时60us
5.拉高数据线
6.重复1~5
7.读完一个字节后要延时40us
/********************FunctionDescription_End*********************************/
void WriteOneChar(Byte dat)
{
unsigned char i=0;
for(i=8; i>0; i--)
{
DQ=0;
delay1us(15);
DQ=dat&0x01;
delay1us(68);
DQ=1;
dat>>=1;
}
delay1us(40);
}
（四）温度转换
1获得数据
/********************FunctionDescription_Start********************************
* @Name : ReadTemperature
* @param ：None
* @author : m晴朗
* @Data : 2021-11-26
* @return :
* @PURPOSE: 读温度值（低位放tempL;高位放tempH;）
/********************FunctionDescription_End*********************************/
void ReadTemperature(void)
{
Init_DS18B20(); //初始化
WriteOneChar(0xcc); //跳过读序列号的操作
WriteOneChar(0x44); //启动温度转换
delay1us(800); //转换需要一点时间，延时
Init_DS18B20(); //初始化
WriteOneChar(0xcc); //跳过读序列号的操作
WriteOneChar(0xbe); //读温度寄存器（头两个值分别为温度的低位和高位）
tempL=ReadOneChar(); //读出温度的低位LSB
tempH=ReadOneChar(); //读出温度的高位MSB
}
2转换数据
- 格式
- 意义
tempH(xxxx x000)：前5位是符号标志位（0-正数 1-负数）； 后三位和低字节前4位的组成整数部分
tempL(0000 0000)： 前4位和高字节的后三位组成整数部分； 后四位为小数部分
- 温度表示图
- 实例计算
(1) 正数：
16进制是：00A2H
2进制是：0000 0000 1010 0010
取高字节后3位和低字节前4位：000 1010
转成10进制：10
低字节后4位：02-1+02-2+12-3+02-4=0.125(02-1为02的-1次方)
结果：10+0.125=10.125（如上图）
(2)负数：
16进制是：FF5EH
2进制是：1111 1111 0101 1110
取高字节后3位和低字节前4位：111 0101
取反加1：000 1011
转成10进制：11
加负号：-11
低字节后4位：12-1+12-2+12-3+02-4=0.875(02-1为02的-1次方)
结果：-11+0.875=-10.125（如上图） - 代码（我用的是QT（c++）编写的，大家用的编程语言不一样，但是算法一样）
//我用的是QT（c++）编写的，大家用的编程语言不一样，但是算法一样
QString DS18B20::CaculateTemp(quint8 tmh, quint8 tml)
{
quint8 th;
quint8 tl;
double temp = 0;
tl = tml & 0x0F; //取低字节后四位
th = (tmh << 4) + (tml >> 4); //取高字节后三位和低字节前四位
temp = (int)th; //整数部分
if (tmh > 0x08)
{
th = ~th + 1; //取反加一
temp = -th; //负数
}
temp += tl * 0.0625; //小数部分
return QString::number(temp, '.', 2);
}
- 效果图（有点简陋）
