本文作者:豆面

单片机怎么读写dbs18b20传感器数据

豆面 2025-03-02 19:37:13 44
单片机怎么读写dbs18b20传感器数据摘要: 单片机读写DS18B20传感器数据的方法如下:硬件连接1、将DS18B20的DQ引脚连接到单片机的I/O口,如P0、P1等,2、提供电源连接,即VCC(3.3V或5V)和GND,初...

单片机读写DS18B20传感器数据的方法如下:

硬件连接

单片机怎么读写dbs18b20传感器数据

1、将DS18B20的DQ引脚连接到单片机的I/O口,如P0、P1等。

2、提供电源连接,即VCC(3.3V或5V)和GND。

初始化

1、将数据线拉高,以便产生下降沿。

2、延时至少480微秒。

3、将数据线拉低,以产生复位脉冲。

4、释放总线,并进入接收状态。

5、等待DS18B20发送存在脉冲,即等待约60~240微秒的低电平信号。

写操作

1、写0时序:将数据线拉低持续60微秒以上,然后释放总线。

单片机怎么读写dbs18b20传感器数据

2、写1时序:先将数据线拉低持续1~15微秒,然后释放总线。

读操作

1、将数据线拉低1微秒以上。

2、释放数据线,使其变为输入模式。

3、延时6微秒以上,以便DS18B20有足够的时间将数据传输到总线上。

4、在15微秒内读取数据线状态,若为低电平则表示逻辑0,否则为逻辑1。

读取温度数据

1、发送温度转换命令(0x44),启动温度转换。

2、等待转换完成,这通常需要约960毫秒(具体时间取决于DS18B20的精度设置)。

3、发送读取暂存器命令(0xBE),读取温度数据。

单片机怎么读写dbs18b20传感器数据

4、读取两个字节的温度值,第一个字节是高位,第二个字节是低位。

示例代码

以下是一个简化的示例代码,展示如何在Keil C环境中使用C语言与DS18B20进行通信并读取温度数据:

#include <reg52.h>
sbit DQ = P1^0; // 将DS18B20的DQ引脚连接到单片机的P1.0口
void Delay_us(unsigned int us)
{
    while(us);
}
void Write_DS18B20(unsigned char dat)
{
    unsigned char i;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        DQ = 0; // 拉低总线
        _nop_(); // 延时
        DQ = dat & 0x01; // 写入数据位
        Delay_us(6); // 延时6微妙
        dat >>= 1; // 移位
        DQ = 1; // 释放总线
    }
}
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
    unsigned char i, dat = 0;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        DQ = 0; // 拉低总线
        _nop_(); // 延时
        DQ = 1; // 释放总线
        dat >>= 1; // 移位
        if(DQ)
        {
            dat |= 0x80; // 如果数据线为高电平,则设置相应位为1
        }
        Delay_us(6); // 延时6微妙
    }
    return dat;
}
void Init_DS18B20(void)
{
    DQ = 1; // 将数据线拉高
    Delay_us(50); // 延时50微妙
    DQ = 0; // 拉低总线,产生复位脉冲
    Delay_us(500); // 延时500微妙
    DQ = 1; // 释放总线,进入接收状态
    Delay_us(50); // 延时50微妙
    // 等待DS18B20发送存在脉冲
    while(!DQ);
    while(DQ);
}
float Read_Temperature(void)
{
    unsigned char temp_LSB, temp_MSB;
    float temperature;
    Init_DS18B20(); // 初始化DS18B20
    Write_DS18B20(0xCC); // 跳过ROM指令
    Write_DS18B20(0x44); // 启动温度转换命令
    Delay_us(960); // 等待转换完成
    Init_DS18B20(); // 再次初始化以准备读取数据
    Write_DS18B20(0xCC); // 跳过ROM指令
    Write_DS18B20(0xBE); // 读取暂存器命令
    temp_LSB = Read_DS18B20(); // 读取温度数据的低位字节
    temp_MSB = Read_DS18B20(); // 读取温度数据的高位字节
    temperature = (temp_MSB << 8) | temp_LSB; // 合并两个字节的数据
    temperature = temperature * 0.0625; // 根据DS18B20的分辨率计算实际温度值
    return temperature;
}
void main(void)
{
    float temperature;
    temperature = Read_Temperature(); // 读取温度数据
    // 可以在这里添加其他处理代码,例如显示温度值等
}

注意事项

1、时序控制:DS18B20对时序要求非常严格,因此在编写程序时需要精确控制每个操作的时间间隔,任何微小的时序错误都可能导致通信失败。

2、上拉电阻:由于单总线依赖上拉电阻来保持高电平状态,因此需要在数据线上连接一个合适的上拉电阻(通常为4.7kΩ),如果上拉电阻过大或过小,可能会导致通信不稳定或无法正常工作。

3、异常处理:在实际应用中,可能会出现各种异常情况,如传感器未连接、通信超时等,在编写程序时需要添加相应的异常处理机制,以提高系统的鲁棒性和可靠性。

常见问题解答

1、如何确保通信成功?

答:确保通信成功的关键是严格按照DS18B20的通信协议和时序要求进行编程,还需要注意电源的稳定性和信号的完整性,如果遇到通信问题,可以检查硬件连接是否正确、上拉电阻是否合适、程序代码是否有误等。

2、如何处理多个DS18B20传感器?

答:如果需要同时读取多个DS18B20传感器的数据,可以使用“跳过ROM”指令(0xCC)来简化通信过程,需要注意的是,每个传感器都必须具有唯一的64位序列号(地址),以避免混淆和冲突,在实际应用中,可能需要根据具体情况选择合适的通信方式和地址分配方法。

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作者:豆面本文地址:https://www.jerry.net.cn/articals/36644.html发布于 2025-03-02 19:37:13
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