AT89C52單片機與DS18B20的接口電路及源代碼

本文將介紹51單片機AT89C52與溫度傳感器芯片DS18B20構成測溫系統，并提供源程序供讀者參考.其測量的溫度精度達到0.1度，測量的溫度的范圍在－20度到＋50度之間，用4位數碼管顯示出來。

硬件電路原理圖

圖2 AT89S52與DS18B20組成的測溫系統原理圖
工作原理
DS18B20數字溫度計是DALLAS公司生產的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數字溫度計。DS18B20產品的特點
（1）、只要求一個I/O口即可實現通信。
（2）、在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。
（3）、實際應用中不需要外部任何元器件即可實現測溫。
（4）、測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。
（5）、數字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。
（6）、內部有溫度上、下限告警設置。
DS18B20詳細引腳功能描述1 GND地信號；2 DQ數據輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源；3 VDD可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時，此引腳必須接地。
DS18B20的使用方法。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協議方式，即在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S51單片機來說，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數據，因此，對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協議來保證各位數據傳輸的正確性和完整性。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數據，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數據接收。數據和命令的傳輸都是低位在先。
C語言源程序：

#include
code unsigned char seg7code[11]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; //顯示段碼
void Delay(unsigned int tc) //顯示延時程序
{while( tc != 0 )
{unsigned int i;
for(i=0; i100; i );
tc--;}
}
sbit TMDAT =P3^1; //DS18B20的數據輸入/輸出腳DQ,根據情況設定
unsigned int sdata;//測量到的溫度的整數部分
unsigned char xiaoshu1;//小數第一位
unsigned char xiaoshu2;//小數第二位
unsigned char xiaoshu;//兩位小數
bit fg=1; //溫度正負標志
void dmsec (unsigned int count) //延時部分
{
unsigned char i;
while(count--)
{for(i=0;i115;i );}
}
void tmreset (void) //發送復位
{
unsigned char i;
TMDAT=0; for(i=0;i103;i );
TMDAT = 1; for(i=0;i4;i );
}
bit tmrbit (void) //讀一位//
{
unsigned int i;
bit dat;
TMDAT = 0;
i ;
TMDAT = 1;
i ; i ; //微量延時 //
dat = TMDAT;
for(i=0;i8;i );
return (dat);
}
unsigned char tmrbyte (void) //讀一個字節
{
unsigned char i,j,dat;
dat = 0;
for (i=1;i=8;i )
{ j = tmrbit(); dat = (j 7) | (dat >> 1); }
return (dat);
}
void tmwbyte (unsigned char dat) //寫一個字節
{
unsigned char j,i;
bit testb;
for (j=1;j=8;j )
{ testb = dat 0x01;
dat = dat >> 1;
if (testb)
{ TMDAT = 0; //寫0
i ; i ;
TMDAT = 1;
for(i=0;i8;i ); }

else
{ TMDAT = 0; //寫0
for(i=0;i8;i );
TMDAT = 1;
i ; i ;}
}
}
void tmstart (void) //發送ds1820 開始轉換
{ tmreset(); //復位
dmsec(1); //延時
tmwbyte(0xcc); //跳過序列號命令
tmwbyte(0x44); //發轉換命令 44H,
}
void tmrtemp (void) //讀取溫度
{
unsigned char a,b;
tmreset (); //復位
dmsec (1); //延時
tmwbyte (0xcc); //跳過序列號命令
tmwbyte (0xbe); //發送讀取命令
a = tmrbyte (); //讀取低位溫度
b = tmrbyte (); //讀取高位溫度
if(b>0x7f) //最高位為1時溫度是負
{a=~a; b=~b 1; //補碼轉換，取反加一
fg=0; //讀取溫度為負時fg=0
}
sdata = a/16 b*16; //整數部分
xiaoshu1 = (a0x0f)*10/16; //小數第一位
xiaoshu2 = (a0x0f)*100/16;//小數第二位
xiaoshu=xiaoshu1*10 xiaoshu2; //小數兩位
}
void DS18B20PRO(void)
{ tmstart();
//dmsec(5); //如果是不斷地讀取的話可以不延時 //
tmrtemp(); //讀取溫度,執行完畢溫度將存于TMP中 //
}
void Led()
{
if(fg==1) //溫度為正時顯示的數據
{ P2=P20xef;
P0=seg7code[sdata/10]; //輸出十位數
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20xdf;
P0=seg7code[sdata]|0x80; //輸出個位和小數點
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20xbf;
P0=seg7code[xiaoshu1]; //輸出小數點后第一位
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20x7f;
P0=seg7code[xiaoshu2]; //輸出小數點后第二位
Delay(4); P2=P2|0xf0;
}
if(fg==0) //溫度為負時顯示的數據
{ P2=P20xef;
P0=seg7code[11]; //負號
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20xdf;
P0=seg7code[sdata/10]|0x80; //輸出十位數
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20xbf;
P0=seg7code[sdata]; //輸出個位和小數點
Delay(8); P2=P2|0xf0; P2=P20x7f;
P0=seg7code[xiaoshu1]; //輸出小數點后第一位
Delay(4); P2=P2|0xf0;
}
}
main()
{fg=1;
while(1)
{
DS18B20PRO();
Led();
}
}