C51单片机12(温度传感器).ppt

第12讲 温度传感器 温度传感器概述 温度传感器DS1820 Dallas公司生产的数字温度传感器 单总线接口方式，只需要与MCU的一个端口连接即可实现双向通信 可以直接将温度转化成串行数字信号 只有三个引脚（VDD、GND、DQ） 同一总线上可以挂接多个温度传感器芯片 适用于远距离多点温度检测 +5V供电，也可以在信号线上高电平时为内部电容充电，供低电平时消耗 电源极性接反时，芯片发烫，但不会烧坏 主要性能指标 温度测量范围： －55℃ ~ +125 ℃ 温度测量精度： ±0.5 ℃(－10℃ ~ +85 ℃) 温度数字量转换时间：200ms（典型值） DS18B20的外观与引脚 DS1820内部结构框图 工作过程 内部低温度系统振荡器 振荡频率随温度变化很小，为计数器1提供一个频率稳定的计数脉冲 内部高温度系统振荡器 振荡频率对温度很敏感，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲 温度测量原理 温度测量过程 初始时 温度寄存器被预置成－55 ℃ 计数器1被预置成与－55 ℃相对应的一个量 计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中的温度值增加1 ℃ 斜率累加器为计数器1提供新的计数值 计数器1开始新的减计数，这个过程重复进行，直到计数器2计数到0为止 除初始值以外，计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供 为了补偿振荡器温度特性的非线性，斜率累加器提供的预置数将随温度而相应变化（也就是说，在不同温度范围时，使温度寄存器值增加1 ℃所需要的计数个数是不同的） DS18B20芯片的地址编码 当单一总线上挂接多个DS18B20芯片时，使用64位光刻ROM地址来区别不同芯片 64位地址码是产品出厂前光刻好的 产品类型标号（说明是温度传感器） 序列号（与网卡MAC地址相似） CRC码（CRC = X8+X5+X4+1,用于校验) DS18B20的操作指令 0x33——读取ROM。读传感器ROM中的64位编码 0x55——匹配ROM。发出此命令后，接着发出64位编码，访问单一总线上相应的DS18B20，并使之做出响应，为读写做准备 0xF0——有哪些信誉好的足球投注网站ROM。用于确定挂接在同一总线上的DS18B20芯片数，识别64位地址，为操作各器件做准备 0xCC——跳过ROM。当总线上只有一个温度传感器芯片时，忽略64位地址，直接向DS18B20发出命令 0xEC——告警有哪些信誉好的足球投注网站。执行后，只有温度超过预设上、下限的芯片才做出响应 DS18B20的操作指令 44H——温度转换。启动DS18B20进行温度转换，结果存入内部RAM BEH——读暂存器。读内部RAM中的温度数据 4EH——写暂存器。发出向内部RAM第2、3字节写上、下限值的命令，紧接着传送2字节数据 48H——复制暂存器。将内部RAM第2、3字节内容复制到EEPROM B8H——重调EEPROM。将EEPROM中内容恢复到内部RAM第2、3字节 B4H——读供电方式。读得0，DS18B20采用寄生供电；读得1，DS18B20利用外接电源供电 DS18B20内部RAM地址安排 9字节 DS18B20的温度数据存储格式 DS18B20的温度数据存储格式 字节0 字节1 单个DS1820芯片与单片机的连接 在有条件的情况下，最好每个温度传感器都使用独立电源 初始化 数据线置“1” 延时（时间要求不严格，但尽量短一点） 数据线置“0” 延时750us(480~960us) 数据线置“1” (15~60us) 延时等待芯片返回的低电平 若读到数据线上低电平0，再延时（从 5 开始至少480us） 数据线再次置“1”，结束 初始化的子过程 void dsreset(void) //18B20复位，初始化函数 { //加电时已有一个初始高电平 uint i; ds=0; //数据线上输出低电位并延时750us i=103; while(i0)i--; ds=1; //数据线上输出高电位并延时30us i=4; while(i0)i--; } 写数据 数据线置“0” 延时15us 按从低到高的顺序，逐位发送数据 延时45us 数据线置“1” 重复1~5步骤，直到发送完整个数据字节 数据线再次置“1”，结束 写数据字节的子过程（方法一） void tempwritebyte(uchar dat) //向18B20写一个字节数据 { uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j=8;j++) { testb = dat 0x01; //判断写数据最低位 if(testb) //写 1 { ds=0; //数据线