12【模块学习】DS18B20（二）：高级使用

1、改变采样分辨率

需要改变采样的分辨率，则需要向暂存器的配置寄存器中写入配置参数。在向寄存器写入数据之前需要发写寄存器指令



向暂存器中写入数据时，是从byte2开始向下写入，所以需要使用2个字节的无用数据来填充byte2和byte3.

改变采样分辨率的代码如下：

/*** 改变采集精度函数* accuracy：精度（9～12）*         9       0.5       0x1f*         10      0.25      0x3f*         11      0.125     0x5f*         12      0.0625    0x7f*/
void Change_Accuracy(unsigned char accuracy)
{DS18B20_Init();				//初始化（包括了ROM指令）OneWire_Write(WRITET_REG);	//发送写寄存器指令OneWire_Write(0xff);		//用于填充byte2寄存器OneWire_Write(0xff);		//用于填充byte3寄存器switch(accuracy){case 9:OneWire_Write(0x1f);//配置为9位精度，采样分辨率 = 0.5break;case 10:OneWire_Write(0x3f);//配置为10位精度，采样分辨率 = 0.25break;case 11:OneWire_Write(0x5f);//配置为11位精度，采样分辨率 = 0.125break;case 12:OneWire_Write(0x7f);//配置为12位精度，采样分辨率 = 0.0625break;default:break;}
}

main.c文件的代码如下：

#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"void main(void)
{float Num = 0;LCD_Init();	Change_Accuracy(9);		//采样分辨率 = 0.5while(1){Num = GET_Temp();LCD_ShowFloat(1, 1, Num, 3,3);}
}

如图：将采样分辨率变为0.5摄氏度时，温度变化0.25℃时就采样不出来。

2、总线上有多个设备的使用

如上图所示：在P2^4引脚上面连接这4个DS18B20设备。将这4个设备的ROM Number分别改为B8C530，B8C531，B8C532，B8C533

2.1、获取总线上单个设备的ROM码

需要获取总线上单个设备的ROM码，只要发送ROM指令中的0x33即可，如下图所示：

获取ROM码的代码如下：

/*** 读取从机的64位ROM码* 设备1ROM码：0x8E00000B8C53028* 设备2ROM码：0xB900000B8C53128* 设备3ROM码：0xE000000B8C53228* 设备4ROM码：0xD700000B8C53328*/
void ReadRomCode(unsigned char *RomCode)
{unsigned char i = 0;bit ACK;ACK = OneWire_Reset();		//初始化if(!ACK){OneWire_Write(RWAD_ROM);//发送ROM指令：读取ROM码for(i = 0; i<8; i++)	//ROM码为8个字节的数据{RomCode[i] = OneWire_Read();//读取一个字节，先读取低字节数据}}
}

main.c文件的代码如下：

#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"unsigned char Num[8] = {0};
void main(void)
{unsigned char i = 0;LCD_Init();	ReadRomCode(Num);for(i = 0; i<8; i++){LCD_ShowHexNum(1, 1+i*2, Num[i],2);	//显示ROM码}while(1){}
}

如图：读取第一个设备的ROM时，其他设备断开总线。
第一个DS18B20的ROM码为0x8E00000B8C53028，第二个DS18B20的ROM码为0xB900000B8C53128
因为读取ROM码时从最低字节开始读取，然后LCD显示也是从最低字节从左向右依次显示，所以显示是反着的。

2.2、通过匹配ROM指令使用总线上多个设备

匹配ROM码的代码如下：

#include "DS18B20.h"/* 使用二维数组将4个设备的ROM码存储起来 */
unsigned char code RomCode[][8]={{0x28, 0x30, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x8E},//设备1的ROM码{0x28, 0x31, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB9},//设备2的ROM码{0x28, 0x32, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0},//设备3的ROM码{0x28, 0x33, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xD7} //设备4的ROM码
};/*** 单总线上有多个DS18B20设备的初始化* Routes：哪一个设备（1～4）*/
void DS18B20_Mul_Init(unsigned char Routes)
{unsigned char i = 0;bit ACK;ACK = OneWire_Reset();							//初始化if(!ACK){OneWire_Write(MATH_ROM);					//ROM指令：匹配ROM指令/* 发送匹配的ROM码 */switch(Routes){case 1:									//若想匹配第1个设备，则发送第1个设备的ROM码for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[0][i]);}break;case 2:									//若想匹配第2个设备，则发送第2个设备的ROM码for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[1][i]);}break;case 3:									//若想匹配第3个设备，则发送第3个设备的ROM码for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[2][i]);}break;case 4:									//若想匹配第4个设备，则发送第4个设备的ROM码for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[3][i]);}break;default:break;}}
}/*** 获取单总线上多个DS18B20中的某个设备的温度* Routes：哪个DS18B20设备（1～4）*/
float GET_MulTemp(unsigned char Routes)
{unsigned char LSB,MSB;int tempReg;float T;DS18B20_Mul_Init(Routes);	//匹配ROM初始化OneWire_Write(CONVERT_T);	//启动温度转换DS18B20_Mul_Init(Routes);	//匹配ROM初始化OneWire_Write(READ_REG);	//读取寄存器LSB = OneWire_Read();		//读取低字节MSB = OneWire_Read();		//读取高字节tempReg = ((int)MSB << 8) | LSB;T = tempReg / 16.0;return T;
}

main.c文件的代码如下：

#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"static float Num[4] = {0};
void main(void)
{unsigned char i = 0;LCD_Init();	while(1){/* 分别获取设备上采样的温度 */for(i = 0; i<4; i++){Num[i] = GET_MulTemp(i+1);}/* LCD上显示 */LCD_ShowFloat(1, 1, Num[0], 2,2);LCD_ShowFloat(1, 9, Num[1], 2,2);LCD_ShowFloat(2, 1, Num[2], 2,2);LCD_ShowFloat(2, 9, Num[3], 2,2);}
}

3、项目：4路温度检测+LCD显示

项目描述：
①单片机启动时，LCD1602显示启动界面 “TEMP MENU”
②显示1s后，自动跳转到显示温度数据。一次显示界面显示2路温度数据
③LCD1602显示温度分为自动模式和手动模式，在自动模式下：每隔1s跳转显示。
④使用按键KEY2切换自动模式和手动模式，切换时显示为“Automa”表示切换为自动模式，显示为“Manual”表示手动模式
⑤在手动模式下：按键KEY1用于切换温度显示
⑥按键KEY4用于切换为设置不同通道温度阈值模式，进入设置模式后，按键KEY1为增加温度阈值，KEY2为减小温度阈值，KEY3确定阈值并且退出设置模式
⑦当检测的温度高于设置的阈值温度时，在后面显示“W”字符进行报警

项目演示

①OneWire.c文件的代码如下：

/************************************/
/* 此文件为单总线通信协议底层驱动函数 */
/* 通信引脚：P2^4                    */
/************************************/
#include "OneWire.h"
#include "intrins.h"sbit WireBUS = P2^4;	//通信引脚：P2^4 
void Delay600us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;_nop_();i = 2;j = 15;do{while (--j);} while (--i);
}void Delay90us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i;i = 25;while (--i);
}void Delay30us()		//@11.0592MHz
{unsigned char i;i = 11;while (--i);
}/*** 单总线设备复位与应答*/
bit OneWire_Reset(void)
{bit ACK = 0;unsigned char i = 0;/* 1、复位 */EA = 0;			//关闭中断WireBUS = 0;	//主机将总线拉低Delay600us();	//等待600usWireBUS = 1;	//主机将总线拉高,释放总线Delay90us();	//等待90us/* 2、获取应答 */ACK = WireBUS;		//读取从机应答while(!WireBUS);	//等待从机释放总线{i++;if(i > 150){return 1;//跳出循环}}EA = 1;			//开启中断return ACK;
}/*** 主机向从机写入一个字节的数据*/
void OneWire_Write(unsigned char Byte)
{unsigned tem = 0;unsigned char i = 0;EA = 0;						//关闭中断for(i = 0; i < 8; i++){tem = 0x01 << i;		//低位先行WireBUS = 0;			//主机将总线拉低_nop_();				//2us_nop_();				//2usWireBUS = Byte & tem;	//向总线上写入数据Delay30us();			//30us等待从机读取数据WireBUS = 1;			//释放总线_nop_();				//2us_nop_();				//2us}EA = 1;						//开启中断
}	/*** 主机向从机读取一个字节的数据*/
unsigned char OneWire_Read(void)
{unsigned char Temp = 0x00;unsigned char i = 0;EA = 0;						//关闭中断for(i = 0; i < 8; i++){WireBUS = 0;			//主机将总线拉低_nop_();				//2us等待_nop_();				//2us等待WireBUS = 1;			//主机释放总线_nop_();				//2us等待从机向总线上写入数据_nop_();				//2usif(WireBUS == 1)		//主机读取总线上的数据{Temp |= (0x01 << i);}Delay30us();			Delay30us();			//60us等待从机释放总线}EA = 1;						//开启中断return Temp;
}

②OneWire.h文件的代码如下：

#ifndef __OneWire_H
#define __OneWire_H
#include <REGX52.H>	//包含51头文件，里面全是寄存器地址bit OneWire_Reset(void);
void OneWire_Write(unsigned char Byte);
unsigned char OneWire_Read(void);#endif

③DS18B20.c文件的代码如下：

#include "DS18B20.h"unsigned char code RomCode[][8]={{0x28, 0x30, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0x8E},//设备1的ROM码{0x28, 0x31, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB9},//设备2的ROM码{0x28, 0x32, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xE0},//设备3的ROM码{0x28, 0x33, 0xC5, 0xB8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xD7} //设备4的ROM码
};/*** 单总线上只有一个DS18B20设备的初始化*/
void DS18B20_Single_Init(void)
{bit ACK;ACK = OneWire_Reset();if(!ACK){OneWire_Write(SKIP_ROM);//跳过ROM}
}/*** 单总线上有多个DS18B20设备的初始化* Routes：哪一个设备（1～4）*/
void DS18B20_Mul_Init(unsigned char Routes)
{unsigned char i = 0;bit ACK;ACK = OneWire_Reset();if(!ACK){OneWire_Write(MATH_ROM);//匹配ROM指令/* 发送匹配的ROM码 */switch(Routes){case 1:for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[0][i]);}break;case 2:for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[1][i]);}break;case 3:for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[2][i]);}break;case 4:for(i = 0;i<8;i++){OneWire_Write(RomCode[3][i]);}break;default:break;}}
}/*** 获取单总线上只有一个DS18B20设备的温度数据*/
float GET_Temp(void)
{unsigned char LSB,MSB;int tempReg;float T;DS18B20_Single_Init();		//初始化OneWire_Write(CONVERT_T);	//启动温度转换DS18B20_Single_Init();		//初始化OneWire_Write(READ_REG);	//读取寄存器LSB = OneWire_Read();		//读取低字节MSB = OneWire_Read();		//读取高字节tempReg = ((int)MSB << 8) | LSB;T = tempReg / 16.0;return T;
}/*** 读取从机的64位ROM码* 设备1：0x8E00000B8C53028* 设备2：0xB900000B8C53128* 设备3：0xE000000B8C53228* 设备4：0xD700000B8C53328*/
void ReadRomCode(unsigned char *RomCode)
{unsigned char i = 0;bit ACK;ACK = OneWire_Reset();if(!ACK){OneWire_Write(RWAD_ROM);//读取ROM指令for(i = 0; i<8; i++){RomCode[i] = OneWire_Read();//读取一个字节，先读取低字节数据}}
}/*** 获取单总线上多个DS18B20中的某个设备的温度* Routes：哪个DS18B20设备（1～4）*/
float GET_MulTemp(unsigned char Routes)
{unsigned char LSB,MSB;int tempReg;float T;DS18B20_Mul_Init(Routes);	//匹配ROM初始化OneWire_Write(CONVERT_T);	//启动温度转换DS18B20_Mul_Init(Routes);	//匹配ROM初始化OneWire_Write(READ_REG);	//读取寄存器LSB = OneWire_Read();		//读取低字节MSB = OneWire_Read();		//读取高字节tempReg = ((int)MSB << 8) | LSB;T = tempReg / 16.0;return T;
}

④DS18B20.h文件的代码如下：

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include "OneWire.h"/* DS18B20的指令合集 */
//ROM指令
#define SEAECH_ROM 			0xf0	//搜索ROM
#define RWAD_ROM 			0x33	//读取ROM
#define MATH_ROM 			0x55	//匹配ROM
#define SKIP_ROM 			0xcc	//跳过ROM
#define ALARM_SEARCH 		0xec	//搜索报警//寄存器指令
#define CONVERT_T 			0x44	//温度转换
#define WRITET_REG 			0x4e	//写寄存器
#define READ_REG			0xbe	//读取寄存器
#define COPY_REG			0x48	//复制寄存器
#define CALL_E2				0xb8	//粘贴到E2
#define READ_POWR			0xb4	//读取电源模式void DS18B20_Single_Init(void);
void DS18B20_Mul_Init(unsigned char Routes);/* 用户调用的函数 */
float GET_Temp(void);
void ReadRomCode(unsigned char *RomCode);
float GET_MulTemp(unsigned char Routes);#endif

⑤TempMenu.c文件的代码如下：

#include "TempMenu.h"/* 定义6路 CH1～CH4 温度缓存区 */
float TempBuffer[4] = {0};/* 定义通道温度阈值缓存区 */			
char ThreTemp[4] = {10, 10, 10, 10};/*** 温度菜单开机显示*/
void Temp_StartMenu(void)
{LCD_ShowString(1,1,"    TEMP MENU     ");LCD_ShowString(2,1,"      V1.0        ");
}/*** 显示℃字符函数*/
void SHOW_C(unsigned char Hang, unsigned char Lie)
{LCD_ShowChar(Hang, Lie, 0xdf);		//显示°LCD_ShowChar(Hang, Lie + 1, 0x43);	//显示C
}/*** 显示CH1 CH2通道的温度*/
void SHOW_CH1_CH2(void)
{/* 显示CH1通道的温度 */LCD_ShowString(1,1,"CH1:");LCD_ShowFloat(1,6,TempBuffer[0],2,2);SHOW_C(1,12);if(TempBuffer[0] > ThreTemp[0]){LCD_ShowString(1,16,"W");}else{LCD_ShowString(1,16," ");}/* 显示CH2通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH2:");LCD_ShowFloat(2,6,TempBuffer[1],2,2);SHOW_C(2,12);if(TempBuffer[1] > ThreTemp[1]){LCD_ShowString(2,16,"W");}else{LCD_ShowString(2,16," ");}
}/*** 显示CH3 CH4通道的温度*/
void SHOW_CH3_CH4(void)
{/* 显示CH3通道的温度 */LCD_ShowString(1,1,"CH3:");LCD_ShowFloat(1,6,TempBuffer[2],2,2);SHOW_C(1,12);if(TempBuffer[2] > ThreTemp[2]){LCD_ShowString(1,16,"W");}else{LCD_ShowString(1,16," ");}/* 显示CH4通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH4:");LCD_ShowFloat(2,6,TempBuffer[3],2,2);SHOW_C(2,12);if(TempBuffer[3] > ThreTemp[3]){LCD_ShowString(2,16,"W");}else{LCD_ShowString(2,16," ");}
}/*** 显示设置CH1通道阈值界面*/
void SHOW_SetCH1Temp(void)
{LCD_ShowString(1,1,"     SETING     ");/* 显示被设置CH1通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH1:");LCD_ShowFloat(2,6,ThreTemp[0],2,2);SHOW_C(2,12);LCD_ShowString(2,15,"    ");
}/*** 显示设置CH2通道阈值界面*/
void SHOW_SetCH2Temp(void)
{LCD_ShowString(1,1,"     SETING     ");/* 显示被设置CH2通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH2:");LCD_ShowFloat(2,6,ThreTemp[1],2,2);SHOW_C(2,12);LCD_ShowString(2,15,"    ");
}/*** 显示设置CH3通道阈值界面*/
void SHOW_SetCH3Temp(void)
{LCD_ShowString(1,1,"     SETING     ");/* 显示被设置CH3通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH3:");LCD_ShowFloat(2,6,ThreTemp[2],2,2);SHOW_C(2,12);LCD_ShowString(2,15,"    ");
}/*** 显示设置CH4通道阈值界面*/
void SHOW_SetCH4Temp(void)
{LCD_ShowString(1,1,"     SETING     ");/* 显示被设置CH4通道的温度 */LCD_ShowString(2,1,"CH4:");LCD_ShowFloat(2,6,ThreTemp[3],2,2);SHOW_C(2,12);LCD_ShowString(2,15,"    ");
}

⑥TempMenu.h文件的代码如下：

#ifndef __TempMen_H
#define __TempMen_H
#include "LCD1602.h"void Temp_StartMenu(void);
void SHOW_C(unsigned char Hang, unsigned char Lie);
void SHOW_CH1_CH2(void);
void SHOW_CH3_CH4(void);void SHOW_SetCH1Temp(void);
void SHOW_SetCH2Temp(void);
void SHOW_SetCH3Temp(void);
void SHOW_SetCH4Temp(void);#endif

⑦main.c文件的代码如下：

#include "LCD1602.h"
#include "DS18B20.h"
#include "TempMenu.h"
#include "Key.h"
#include "Delay.h"
#include "Timer.h"static unsigned char Seting_Flag  = 0;	//进入设置模式标志位
static unsigned char SET_Channel  = 0;	//设置模式下通道切换变量
unsigned char Menu_Status = 0;			//状态变量
bit Mode = 0;							//0表示自动模式，1表示手动模式extern float TempBuffer[4];				//温度数据缓存区
extern char ThreTemp[4];				//温度阈值缓存区void KEY_ChangeMenu(void);
void SHOW_TempMenu(void);void main(void)
{unsigned char i = 0;	LCD_Init();	Time0_Intrrupt_Init();Temp_StartMenu();		//显示开机界面Delay_s(2);LCD_WriteCommand(0x01);	//清屏while(1){for(i = 0;i<4;i++){TempBuffer[i] = GET_MulTemp(1+i);	//将每个DS18B20的温度保存到缓存区}KEY_ChangeMenu();SHOW_TempMenu();}
}/*** 按键切换菜单函数*/
void KEY_ChangeMenu(void)
{switch(Key_Scanf()){case 1:									//按键1按下if(!Seting_Flag)					//没有进入设置模式{Menu_Status++;					//按下KEY1改变Menu_Statusif(Menu_Status >= 2 ){Menu_Status = 0;}}else								//进入设置模式，KEY1增加温度阈值{switch(SET_Channel){case 1:ThreTemp[0]++;break;	//增加CH1的温度阈值case 2:ThreTemp[1]++;break;	//增加CH2的温度阈值case 3:ThreTemp[2]++;break;	//增加CH3的温度阈值case 4:ThreTemp[3]++;break;	//增加CH4的温度阈值default:break;}}break;case 2:									//按键2按下if(!Seting_Flag)					//没有进入设置模式{Mode = !Mode;					//切换模式LCD_WriteCommand(0x01);			//清屏if(!Mode)						//Mode = 0,表示自动模式{LCD_ShowString(1, 1, "    Automatic  ");LCD_ShowString(2, 1, "    Automatic  ");}else							//Mode = 1,表示手动模式{LCD_ShowString(1, 1, "     Manual     ");LCD_ShowString(2, 1, "     Manual     ");}Delay_s(1);LCD_WriteCommand(0x01);			//清屏}else								//在设置模式下{switch(SET_Channel)				//按下KEY1减小温度阈值{case 1:ThreTemp[0]--;break;	//减小CH1的温度阈值case 2:ThreTemp[1]--;break;	//减小CH2的温度阈值case 3:ThreTemp[2]--;break;	//减小CH3的温度阈值case 4:ThreTemp[3]--;break;	//减小CH4的温度阈值default:break;}}break;case 3:		if(!Seting_Flag)					//没有进入设置模式{Menu_Status = 0;				//复位显示}else								//在设置模式下{Seting_Flag = 0;				//退出设置模式Mode = 0;						//退出手动模式LCD_WriteCommand(0x01);			//清屏LCD_ShowString(1, 1, "     SET OK     ");LCD_ShowString(2, 1, "     SET OK     ");Delay_s(1);LCD_WriteCommand(0x01);			//清屏}break;case 4:									//按键4按下，切换到设置界面Seting_Flag = 1;					//进入设置模式Mode = 1;							//进入手动模式Menu_Status = 2;	SET_Channel++;if(SET_Channel >= 5){SET_Channel = 1;}break;default:break;}
}/*** 在不同的Menu_Status下的显示不同的界面*/
void SHOW_TempMenu(void)
{switch(Menu_Status){case 0:SHOW_CH1_CH2();break;//显示CH1-CH2通道的温度case 1:SHOW_CH3_CH4();break;//显示CH1-CH2通道的温度case 2:						//显示设置通道的界面switch(SET_Channel){case 1:SHOW_SetCH1Temp();break;//显示设置CH1通道的界面case 2:SHOW_SetCH2Temp();break;//显示设置CH2通道的界面case 3:SHOW_SetCH3Temp();break;//显示设置CH3通道的界面case 4:SHOW_SetCH4Temp();break;//显示设置CH4通道的界面default:break;}break;default:break;}
}

⑧Timer.c文件的代码如下：

#include "Timer.h"/*** 定时器T0的初始化*/
void Time0_Intrrupt_Init(void)
{/* 设置T0的计数器为16，且时钟来源为晶振 TMOD = xxxx 0001 */TMOD &= 0xF0;			//将低4位置0TMOD |= 0x01;			//最低位置1/* 设置定时计数器的初始值,定时1ms */TH0 = ((65535 - (1000 - 1)) >> 8);TL0 = (65535 - (1000 - 1)) & 0x00FF;/* 启动T0 */TF0 = 0;				//清除标志位TR0 = 1;				//启动定时器0/* 开启中断 */PT0 = 1;				//优先级较高ET0 = 1;				//使能定时器溢出中断EA = 1;					//开启总开关
}/********中断服务函数*******/
/*** T0的中断服务函数(每隔1ms对TimeCount加1)*/
static unsigned long TimeCount = 0;
static unsigned long GettimeCon = 0;
static unsigned char TimeSatus = 0;
extern unsigned char Menu_Status;
extern bit Mode;
void Time0_Rountine(void) interrupt 1
{//这里不用清除标志位，硬件会自动清除/* 设置定时计数器的初始值,定时1ms */TH0 = ((65535 - (1000 - 1)) >> 8);TL0 = (65535 - (1000 - 1)) & 0x00FF;TimeCount++;/* 每隔1s改变Menu_Status的值 */switch(TimeSatus){case 0:GettimeCon = TimeCount;TimeSatus = 1;case 1:if(TimeCount - GettimeCon == 1000){GettimeCon = TimeCount;if(!Mode){Menu_Status++;if(Menu_Status >= 2){Menu_Status = 0;}}}break;default:break;}
}/*** 对外暴露TimeCount的值*/
unsigned long Get_TimeCount(void)
{return TimeCount;
}