51单片机ds18b20温度检测(51单片机lcd1602电子时钟)

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

基于51单片机DS18B20测温

要在1602上显示温度先要了解1602是如何显示的。详情可以参考我之前的文章基于51单片机1602显示

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
我们首先来了解“单总线”的概念。目前，常用的单片机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2、SPI和SCI总线。其中I2总线以同步串行二线方式进行通信(一条时钟线、一条数据线), SPI总线则以同步串行三线方式进行通信(一条时钟线、一条数据输入线、一条数据输出线)，SCI 总线以异步方式进行通信(一条数据输入线、一条数据输出线)。这些总线至少需要两条信号线，而DS18B20使用的单总线技术与上述总线不同，它采用单条信号线，既可传输时钟，又可传输数据，而且数据传输是双向的，因而这种单总线技术具有线路简单、硬件开销少、成本低廉、便于扩展和维护等优点。单总线适用于单主机系统，能够控制一个或多个从机设备。也就是说18B20链接单片机进行数据传输只使用单片机的一个I/O口非常节省I/O口也非常的方便。
下面说一下怎么才可以给DS18B20里面的数据读出来。

DS18B20的指令:
①33H一读ROM。读DS18B20温度传感器ROM中的编码(即64位地址)。

②55H一匹配ROM。发出此命令之后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DS18B20并使之做出响应，为下一步对该DS18B20的读/写做准备。

③FOH一搜索ROM。用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数，识别64位ROM地址，为操作各器件做好准备。

④CCH一跳过ROM。忽略64位ROM地址，直接向18B20 发温度变换命令，适用于一个从机工作。

⑤ECH一告警搜索命令。执行后只有温度超过设定值上限或下限的芯片才做出响应。

如果主机只对一个DS18B20进行操作,就不需要读取ROM编码和匹配ROM编码,只要用跳过ROM(CCH)命令,就可进行如下温度转换和读取操作。
①44H一温度转换。启动DS18B20进行温度转换,12位转换时最长为750ms(9位为93.75ms)。结果存入内部9字节的RAM中。
2BEH—读暂存器。读内部RAM中9字节的温度数据。
③4EH—写暂存器。发出向内部RAM的第2、3字节写上、下限温度数据命令,紧跟该命令之后,是传送2字节的数据。
④48H复制暂存器。将RAM中第2、3字节的内容复制到E2PROM中。
⑤B8H一重调E2PROM。将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节。
⑥B4H—读供电方式。读DS18B20的供电模式。寄生供电时,DS18B20发送0;外接电源供电时,DS18B20发送1

DS18B20 单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，如果出现序列混乱，1-WIRE 器件将不响应主机，因此读写时序很重要。系统对 DS18B20 的各种操作必须按协议进行。根据 DS18B20 的协议规定，微控制器控制 DS18B20 完成温度的转换必须经过以下三个步骤：
（1）每次读写前对 DS18B20 进行复位初始化。
（2）发送一条 ROM 指令。
（3）发送存储器指令。

unsigned char Ds18b20Init()//18B20初始化
{ 
   
	unsigned int i;
	DSPORT=0;			 //将总线拉低480us~960us
	i=70;	
	while(i--);//延时642us
	DSPORT=1;			//然后拉高总线，如果DS18B20做出反应会将在15us~60us后总线拉低
	i=0;
	while(DSPORT)	//等待DS18B20拉低总线
	{ 
   
		i++;
		if(i>5000)//等待>5MS
			return 0;//初始化失败 
	}
	return 1;//初始化成功
}

现在我们做的是让DS18B20进行一次温度转换，那具体操作如下：
（1）主机先作复位操作。
（2）主机再写跳过ROM的操作（CCH）命令。
（3）然后主机接着写个转换温度的操作命令，后面释放总线至少 1s，让DS18B20 完成转换的操作。在这里要注意的是每个命令字节在写的时候都是低字节先写，例如 CCH 的二进制为 11001100，在写到总线上时要从低位开始写，写的顺序是“1、1、0、0、1、1、0、0”。

void  Ds18b20ChangTemp()
{ 
   
	Ds18b20Init();
	Delay1ms(1);
	Ds18b20WriteByte(0xcc);		//跳过ROM操作命令 
	Ds18b20WriteByte(0x44);	    //温度转换命令
// Delay1ms(100); //等待转换成功，而如果你是一直刷着的话，就不用这个延时了
   
}

void Ds18b20WriteByte(unsigned char dat)//向18B20写入一个字节
{ 
   
	unsigned int i,j;
	for(j=0;j<8;j++)
	{ 
   
		DSPORT=0;			//每写入一位数据之前先把总线拉低1us
		i++;
		DSPORT=dat&0x01; //然后写入一个数据，从最低位开始
		i=6;
		while(i--); //延时68us，持续时间最少60us在这里插入代码片
		DSPORT=1;	//然后释放总线，至少1us给总线恢复时间才能接着写入第二个数值
		dat>>=1;
	}
}

读取 RAM 内的温度数据同样也要接照三个步骤：
（1）主机发出复位操作并接收 DS18B20 的应答(存在)脉冲。
（2）主机发出跳过对 ROM 操作的命令(CCH)。
（3）主机发出读取 RAM 的命令(BEH)，随后主机依次读取 DS18B20 发出的从第0到第8，共九个字节的数据。如果只想读取温度数据，那在读完第0和第1个数据后就不再理会后面 DS18B20 发出的数据即可。同样读取数据也是低位在前的。

void  Ds18b20ReadTempCom()
{ 
   	

	Ds18b20Init();
	Delay1ms(1);
	Ds18b20WriteByte(0xcc);	 //跳过ROM操作命令
	Ds18b20WriteByte(0xbe);	 //发送读取温度命令
}

int Ds18b20ReadTemp()//读取温度 返回一个数字量
{ 
   
	int temp=0;
	unsigned char tmh,tml;
	Ds18b20ChangTemp();			 	//先写入转换命令
	Ds18b20ReadTempCom();			//然后等待转换完后发送读取温度命令
	tml=Ds18b20ReadByte();		//读取温度值共16位，先读低字节
	tmh=Ds18b20ReadByte();		//再读高字节
	temp=tmh;
	temp<<=8;
	temp|=tml;
	return temp;
}

unsigned char Ds18b20ReadByte()//向18B20读取一个字节
{ 
   
	unsigned char byte,bi;
	unsigned int i,j;	
	for(j=8;j>0;j--)
	{ 
   
		DSPORT=0;//先将总线拉低1us
		i++;
		DSPORT=1;//然后释放总线
		i++;
		i++;//延时6us等待数据稳定
		bi=DSPORT;	 //读取数据，从最低位开始读取
		/*将byte左移一位，然后与上右移7位后的bi，注意移动之后移掉那位补0。*/
		byte=(byte>>1)|(bi<<7);						  
		i=4;		//读取完之后等待48us再接着读取下一个数
		while(i--);
	}				
	return byte;
}

读取返回值后要将返回值转换成1602可识别的温度显示值：

void LcdDisplay(int temp) 	 //lcd显示
{ 

unsigned char  datas[] = { 
0, 0, 0, 0, 0}; //定义数组
float tp;  
if(temp< 0)				//当温度值为负数
{ 

write_com(0x80+0x40);		//写地址 80表示初始地址
SBUF='-';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while(!TI);			         //等待发送数据完成
TI=0;						 //清除发送完成标志位
write_date('-');  		//显示负
//因为读取的温度是实际温度的补码，所以减1，再取反求出原码
temp=temp-1;
temp=~temp;
tp=temp;
temp=tp*0.0625*100+0.5;	
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算由?.5，还是在小数点后面。
}
else
{ 
			
write_com(0x80+0x40);		//写地址 80表示初始地址
write_date('+'); 		//显示正
SBUF='+';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while(!TI);			         //等待发送数据完成
TI=0;						 //清除发送完成标志位
tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
temp=tp*0.0625*100+0.5;	
//留两个小数点就*100，+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//算加上0.5，还是在小数点后面。
}
datas[0] = temp / 10000;
datas[1] = temp % 10000 / 1000;
datas[2] = temp % 1000 / 100;
datas[3] = temp % 100 / 10;
datas[4] = temp % 10;
write_com(0x82+0x40);		  //写地址 80表示初始地址
write_date('0'+datas[0]); //百位 
SBUF = '0'+datas[0];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x83+0x40);		 //写地址 80表示初始地址
write_date('0'+datas[1]); //十位
SBUF = '0'+datas[1];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x84+0x40);		//写地址 80表示初始地址
write_date('0'+datas[2]); //个位 
SBUF = '0'+datas[2];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x85+0x40);		//写地址 80表示初始地址
write_date('.'); 		//显示 ‘.’
SBUF = '.';//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x86+0x40);		 //写地址 80表示初始地址
write_date('0'+datas[3]); //显示小数点 
SBUF = '0'+datas[3];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
write_com(0x87+0x40);		 //写地址 80表示初始地址
write_date('0'+datas[4]); //显示小数点 
SBUF = '0'+datas[4];//将接收到的数据放入到发送寄存器
while (!TI);			         //等待发送数据完成
TI = 0;
}