单片机与数字温度传感器DS18B20的接口设计

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第４期　马云峰：单片机与数字温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０的接口设计　．２７９．　Ｒ１、Ｒ０决定温度转换的精度位数：ＲＩＲ０一“００”，　９位精度，最大转换时间９３、７５ｒａｓ；Ｒ１ＲＯ一“０１”　１０　位精度，最大转换时间１８７．５ｍｓ｝Ｒ１ＲＯ一“１０”，ｊｊ位　精度，最大转换时间３７５ｍｓ；Ｒ１Ｒ０一　１１”，１２位精　度，最大转换时间７５０ｍｓ；未编程时默认为１２位精度　高速暂存器是一个９字节的存储器　开始两个字节包　含被测温度的数字量信息；第３、４、５字节分别是ＴＨ、　ＴＩ　、配置寄存器的临时拷贝，每一次上电复位时被刷　新；第６　７　８字节未用，表现为全逻辑ｌ＃第９字节　读出的是前面所有８个字节的ＣＲＣ码，可用来保证通　信正确　卜　：　—　［二二二二　二二二二＿　　ＩｌＬ　圈１　Ｌ　圈从＿　一ｌ５ｌＩｓ　ｓ＋　ｌＩ　ｓ—　Ｈ５　－－￣ｌＳ　３　ｓ—　ｉ二１机诚“　０　时　————０　［　Ｌ机谜　ｌ　时　Ｉ　＿　：一１　５　—＿　卜　ｓ—＋一３　ｓ一ｉ：　］、一［Ｓ　ＵＳ　．＿　“　圈２　ＤＳ１８Ｂ２０的工作时序图　２　ＤＳ１８Ｂ２０的工作时序　ＤＳ１８Ｂ２０的一线工作协议流程是：初始化一　ＲＯＭ操作指令一存储器操作指令一数据传输。其工　作时序包括初始化时序、写时序和读时序，如图２　（ａ）（ｂ）（ｃ）所示　３　ＤＳＩ８Ｂ２０与单片机的典型接口设计　图３以ＭＣＳ一５１系列单片机为例，画出了　ＤＳ１８Ｂ２０与微处理器的典型连接　图３（ａ）中ＤＳｌｇＢ２Ｏ　采用寄生电源方式，其ＶＤＤ和ＧＮＧ端均接地，图３　（ｂ）中ＤＳ１８Ｂ２０采用外接电源方式，其ＶＤＤ端用３～　５．５Ｖ电源供电。　假设单片机系统所用的晶振频率为１２ＭＨｚ，根据　ＤＳ１８Ｂ２０的初始化时序、写时序和读时序，分别编写　了３个子程序　ＩＮＩＴ为初始化子程序，ＷＲＩＴＥ为写　（命令或数据）子程序，ＲＥＡＤ为读数据子程序，所有　接其它的　吐装置　图３　ＤＳ１８Ｂ２Ｏ与微处理器的典型连接图　的数据读写均由最低位开始。　ＤＡＴ　ＥＱＵ　Ｐｌ　ｏ　Ｌ一＇＿一一——～—一…～一　ＩＮＩＴ：　ＣＬＲ　ＥＡ　１　ｌ１ｏ：　ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　Ｍ０Ｖ　Ｒ２，　２００　ＩＮＩｌ１：　ＣＬＲ　ＤＡ　Ｄ１ＮＺ　Ｒ２，ＩＮＩ１１；主机发复位脉冲持续３ｂＬｓ×９００　６００，ｕｓ　ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　｝主机释放总线，口搜改为输　入　Ｍ０Ｖ　Ｒ２，　＃３０　ＩＮＩ１２：功ＮＺ　Ｒ２，ＩＮＩ１２；ＤＳ１８Ｂ２０等待２ｂＬｓ×３０＝６０ｆｔｓ　ＣＬＲ　Ｃ　ＯＲＬ　Ｃ，ＤＡＴ；ＤＳ１８Ｂ２０数据线变低（存在脉　冲）吗？　ＪＣ　ＩＮＩ１０　￣ＤＳ１８Ｂ２０未准备好，重新初始化　Ｍ０Ｖ　Ｒ６，　＃８０　ｌＮＩ１３：　０ＲＬ　Ｃ，　ＤＡＴ　ＪＣ　ＩＮＩ１４　；ＤＳ１８Ｂ２０数据线变高，初始化成　功　ＤＪＮＺ　Ｒ６，　ＩＮＩ１３；数据线低电平可持续３ｂＬＳ×８０　—２４０ｂＬｓ　ＳＪＭＰ　ＩＮＩ１０　｝初始化失败，重来　ＩＮＩ１４　ＭＯＶ　Ｒ２．　＃２４０　ＩＮＩ１５：功ＮＺ　Ｒ２，ＩＮＩ１５；ＤＳ１８Ｂ￣０应答最少２ｂＬｓ×２４０　一＿４８０￣ｓ　ＲＥＴ　一～——……——…一——～一——　ＷＲｌＴＥ：　ＣＬＲ　ＥＡ　ＭＯＶ　Ｒ３，　＃８：循环８次，写一个字节　ＷＲ¨：　ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　Ｍ０Ｖ　Ｒ４，　＃８　ＲＲＣ　Ａ　｛写入位从Ａ中移到ＣＹ　ＣＬＲ　ＤＡＴ　维普资讯 http://www.cqvip.com

・２８０・　计算机测量与控制　第ｌＯ卷　ＷＲ１２：ＤＪＮＺ　Ｒ４，　ＷＲ１２：等待ｌ　６ｐｓ　ＭＵＶ　Ａ．　＃４４Ｈ　ＭＯＶ　ＤＡＴ，　ｃ　｝命令字按位依披逑给　ＬｃＡＬＬ　ＷＲＩＴＥ　；发启动转换命令　ＤＳ１８Ｂ２０　ＬＣＡＬＬ　ＩＮＩＴ　ＭｏＶ　Ｒ４，　＃２０　Ｍｏｖ　Ａ，　＃０ＣＣＨ，发跳过ＲＯＭ命令　ＷＲ１３：ＤＪＮＺ　Ｒ４，　ＷＲ１３；保证写过程持续６０＃ｓ　ＬＣＡＬＬ　ＷＲＩＴＥ　叫ＮＺ　Ｒ３，　ＷＲ１１；未送完一十字节继续　ＭＯＶ　Ａ，　＃０ＢＥＨ；发读存储器命令　ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　ＬＣＡＩ　Ｌ　ＷＲＩＴＥ　ＲＥＴ　ＬＣＡＬＬ　ＲＥＡＤ　‘————————————————————————————————————————————————一——　ＭＯＶ　ＷＤＬＳＢ，Ａ　；温度值低位字节送　ＲＥＡＤ：　ＣＬＲ　ＥＡ　ＷＤＬＳＢ　ＭＯＶ　Ｒ６　＃８÷循环８次，凄一个字节　ＬＣＡＬＬ　ＲＥＡＤ　ＲＤ１１　ＣＬＲ　ＤＡＴ　ＭＯＶ　ＷＤＭＳＢ，Ａ　；温度值高位字节迭　Ｍ０Ｖ　Ｒ４，　＃４　ＷＤＭＳＢ　ＮＯＰ　：低电平持续２ｇｓ　ＲＥＴ　ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　；口线设为输入　子程序ＧＥＴＷＤ读取的温度值高位字节送　ＲＤ１２：ＤＪＮＺ　Ｒ４，　ＲＤ１２；等待８　ｓ　ＷＤＭＳＢ单元，低位字节送ＷＤＩ　ＳＢ单元，再按照温　Ｍｏｖ　Ｃ，ＤＡＴ：主机按位依次读人ＤＳ１８Ｂ２０的　数据　度值字节的表示格式及萁符号位，经过简单的变换即　ＲＲＣ　Ａ　；读取的数据移人Ａ　可得到实际温度值。　ＭＯＶ　Ｒ５，　＃３０　如果一线上挂接多个ＤＳ１８Ｂ２０、采用寄生电源连　ＲＤＩ３：ＤＪＮＺ　Ｒ５，　ＲＤ１３｝保证读过程持续６Ｏ　ｓ　接方式、需要进行转换精度配置、高低限报警等，则　ＤＪＮＺ　Ｒ６，　ＲＤｌｌ；读完一个字节的数据，存入Ａ　由　子程序ＧＥＴＷＤ的编写就要复杂一些，限于篇幅，这　一ＳＥＴＢ　ＤＡＴ　部分不再详述，请参阅文献Ｅ１］的相关内容，　ＲＥＴ　我们已成功地将ＤＳ１　８Ｂ２０应用于所开发的“家用　主机控制ＤＳ１８Ｂ２０完成温度转换必须经过３个　采暖洗浴器”控制系统中，其转换速度快，转换精度　步骤：韧始化、ＲｏＭ操作指令、存储器操作指令。必　高，与微处理器的接口简单，给硬件设计工作带来了　须先启动ＤＳ１８Ｂ２０开始转换，再读出温度转换值　假　极大的方便，有效地降低成本，缩短开发周期。　设一线仅挂接一个芯片，使用默认的ｌ２位转换精度，　参考文献：　外接供电电源，可写出完成一次转换并读取温度值子　：１］ＤＳＩＢＢ２０．ＰＤＦ［ＥＢ］ｈｔｔｐ　／／ｗｗｗ．ｄａ［ｓｅｍｉ　ｃｏｒｎ／－－．／　程序ＧＥＴＷＤ　Ｄａｌ［ａｓ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，２００ｌ　１　１４．　ＧＥＴＷＤ：ＬＣＡＬＬ　ＩＮＩＴ　凹］汪吉鹏．马云峰　等．微机原理与接口技术［Ｍ］北京　ＭＯＶ　Ａ．　＃ＯＣＣＨ　高等教育出妪社．２００１　ＬＣＡＬＬ　ｗＲＩＴＥ　；发跳过ＲＯＭ命夸　（上接第２７１页）　电要求，可装备于电子装备修理方舱和相应修理机构，　０．０１　～０．１　，我们产品实际达到０．１　～０．５　尽　也可用于民用电子设备供电　管上述两项指标低于国外同类产品，但仍高于被测装备　该电源的研制，对提高新型雷达装备的修理能力，　技术条件中对供电电源的要求。　提高装备的战备完好性和可用度，具有十分重要的意　５基本评价　义。可　预见，交直流程控综合电源具有重大的军事、　交直流程控综合电源研制成功后，经基本性能试　经济效益。　验、试用试验，战技指标达到ｒ科研任务书规定的　参考文献；　要求。　［１］何立民．单片机高级教程应用与设计［Ｍ］　北京：北京航　电源可靠性高，环境适应性好，通用化、自动化程　空航天大学出版社，１９９９．　度高，稳定性好，操作方便，非常适合于各种自动测试　ｒ２一曲学基，等．稳定电源实用手册［Ｍ］．北京：电子工业出　系统。　版社，１９９４　电源设计有程控和手动两种工作方式，除了和自动　［３］Ｒ．Ｆ．格拉夫，等．电子电路百科全书（４）卷［Ｍ］・北京：科　学出版社．１９９７．　测试系统配套之外，还可做为一般的通用电源使用，应　［４］总装军械技术研究所．交直流程控综合电源技术报告＿Ｒ］．　用领域广泛．具有广阔的市场前景　２０Ｏ】．　电源能满足陆军通用雷达装备组合级的交直流供