基于stm32f103zet6之DS18B20的學(xué)習(xí)

任何一個DS18B20其內(nèi)部64位ROM用于存儲位移的芯片ID（這就為我們的多點采集提供了極大的方便），我使用3pin封裝的芯片，值得注意的是：DS18B20使用一根數(shù)據(jù)線一根地線也能正常工作，也就是VCC并不是必須的，什么原因呢？因為DS18B20在內(nèi)部有一個寄生電容，當我們的數(shù)據(jù)線的電壓范圍在3.3--5V之間的時候，他會轉(zhuǎn)存為power，所以當我們外部斷電之后，這個power就為IC提供了電源，這很好的起到了一個節(jié)能的作用。。

還有一些其他的特點總結(jié)如下：

--全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。
-- 先進的單總線數(shù)據(jù)通信。
--最高12位分辨率，精度可達土0.5攝氏度。
--12位分辨率時的最大工作周期為750毫秒。
--可選擇寄生工作方式。
--檢測溫度范圍為–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F)
--內(nèi)置EEPROM，限溫報警功能。
--64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，方便多機掛接。
--多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。

一、硬件介紹

1、首先看一看DS13B20的整體框圖

總結(jié)一下我自己對這幾個部分的理解：

1、電源檢測用于檢測是外部提供電源還是使用數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)換的power

2、64為ROM用于讀取芯片ID

3、溫度靈敏元件用于DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴展的二進制補碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達，其中S為符號位

4、接下來就是高低溫觸發(fā)器了，

5、還有配置寄存器，配置寄存器是配置不同的位數(shù)來確定溫度和數(shù)字的轉(zhuǎn)化。配置寄存器的結(jié)構(gòu)格式如下

R1、R2與控制器分辨率關(guān)系如下：

測溫操作 DS18B20的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9，10，11或12位，分別以0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃增量遞增。在上電狀態(tài)下默認的精度為12位。

所以能夠很清楚的看到轉(zhuǎn)換位數(shù)和轉(zhuǎn)換時間之間的關(guān)系。

溫度寄存器的格式如下：

二、接下來看看如何控制這個芯片

a、協(xié)議：

單總線串行通信協(xié)議，這個與普通的spi協(xié)議有一點點區(qū)別

b、操作流程：一下操作流程是我參照網(wǎng)上的，寫的比較容易理解

1，復(fù)位：首先我們必須對DS18B20芯片進行復(fù)位，復(fù)位就是由控制器（單片機）給DS18B20單總線至少480uS的低電平信號。當18B20接到此復(fù)位信號后則會在15~60uS后回發(fā)一個芯片的存在脈沖。

2，存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60uS后接收存在脈沖，存在脈沖為一個60~240uS的低電平信號。至此，通信雙方已經(jīng)達成了基本的協(xié)議，接下來將會是控制器與18B20間的數(shù)據(jù)通信。如果復(fù)位低電平的時間不足或是單總線的電路斷路都不會接到存在脈沖，在設(shè)計時要注意意外情況的處理。

3，控制器發(fā)送ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進行交流了，ROM指令共有5條，每一個工作周期只能發(fā)一條，ROM指令分別是讀ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍ROM、芯片搜索、報警芯片搜索。ROM指令為8位長度，功能是對片內(nèi)的64位光刻ROM進行操作。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理。誠然，單總線上可以同時掛接多個器件，并通過每個器件上所獨有的ID號來區(qū)別，一般只掛接單個18B20芯片時可以跳過ROM指令（注意：此處指的跳過ROM指令并非不發(fā)送ROM指令，而是用特有的一條“跳過指令”）。ROM指令在下文有詳細的介紹。

4，控制器發(fā)送存儲器操作指令：在ROM指令發(fā)送給18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲器操作指令了。操作指令同樣為8位，共6條，存儲器操作指令分別是寫RAM數(shù)據(jù)、讀RAM數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報警值復(fù)制到RAM、工作方式切換。存儲器操作指令的功能是命令18B20作什么樣的工作，是芯片控制的關(guān)鍵。

5，執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。如執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令則控制器（單片機）必須等待18B20執(zhí)行其指令，一般轉(zhuǎn)換時間為500uS。如執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫指令則需要嚴格遵循18B20的讀寫時序來操作。數(shù)據(jù)的讀寫方法將有下文有詳細介紹。

若要讀出當前的溫度數(shù)據(jù)我們需要執(zhí)行兩次工作周期，第一個周期為復(fù)位、跳過ROM指令、執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換存儲器操作指令、等待500uS溫度轉(zhuǎn)換時間。緊接著執(zhí)行第二個周期為復(fù)位、跳過ROM指令、執(zhí)行讀RAM的存儲器操作指令、讀數(shù)據(jù)（最多為9個字節(jié)，中途可停止，只讀簡單溫度值則讀前2個字節(jié)即可）。其它的操作流程也大同小異，在此不多介紹。

除此之外，還有一篇文章或許能夠解決你的一些關(guān)于DS13b20的疑惑，這是我在百度空間轉(zhuǎn)載過來的

http://blog.csdn.net/king_bingge/article/details/8808631好的，如果讀完了這篇文章，那么下面對代碼進行分析也不成問題了

三、代碼分析

1、首先是一段獲取溫度的主代碼

/**************************************************************************************

*名稱:DS18B20_Get_Temp

*功能:從ds18b20得到溫度值，精度：0.1C

*參數(shù):無

*返回值:溫度值（-550~1250）

**************************************************************************************/

shortDS18B20_Get_Temp(void)

{

u8temp;

u8TL,TH;

shorttem;//2bytes

DS18B20_Start();//ds1820startconvert

DS18b20_Reset();

DS18B20_Check();

DS18B20_Write_Byte(0xcc);//skiprom

DS18B20_Write_Byte(0xbe);//convert

TL=DS18B20_Read_Byte();//LSB

TH=DS18B20_Read_Byte();//MSB

if(TH>7)//判斷正負

{

TH=~TH;

TL=~TL;

temp=0;//溫度為負

}elsetemp=1;//溫度為正

tem=TH;//獲得高八位

tem<<=8;

tem+=TL;//獲得低八位

tem=(float)tem*0.625;//轉(zhuǎn)換

if(temp)returntem;//返回溫度值

elsereturn-tem;

}

說道讀取溫度就得看看這個表了

下面的就是一個官方的示例表，說明了我們轉(zhuǎn)換的時候要注意的地方

注意精度上電默認的12位的。那么如何確定精度的呢？我問了我一個學(xué)長，是這樣解釋的，小數(shù)部分是4位，那么最小分辨率就是2的4次方分之一

也就是1/16. = 0.0625

2、開始信號

/**************************************************************************************

*名稱:DS18B20_Start

*功能:開始信號

*參數(shù):無

*返回值:無

**************************************************************************************/

voidDS18B20_Start(void)//ds1820startconvert

{

DS18b20_Reset();

DS18B20_Check();

DS18B20_