九层妖塔 起于垒土

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● 改编自国信长天蓝桥杯官方蓝皮书例程,按照自己的习惯进行了补充和修改

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【蓝桥杯】—{模块}—{DS18B20温度传感器Part_1}
【蓝桥杯】—{模块}—{DS18B20温度传感器Part_2}

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一、基本模板

1、头文件

//-------------------------------------DS18B20温度采集函数---------------------------//
sbit DQ = P1^4;  //单总线接口
extern uint ui_temperature;  //保存温度数据
uint rd_temperature(void);  //DS18B20温度采集函数  

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2、改单总线延时函数

官方提供的驱动如下：

//单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t)  //STC89C52RC
{
	while(t--);
}

改为：

//单总线延时函数
void Delay_OneWire(unsigned int t)  
{
	t=t*12;
	while(t--);
}

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3、写温度采集函数rd_temperature()

//-------------------------------------DS18B20温度采集函数---------------------------//
uint rd_temperature(void)
{
	uchar low=0,high=0;
    uint Temp = 0 ;
    
	init_ds18b20();        //初始化
	Write_DS18B20(0XCC);   //跳过ROM
	Write_DS18B20(0X44);   //转换温度
		
	init_ds18b20();        //初始化
	Write_DS18B20(0XCC);   //跳过ROM
	Write_DS18B20(0XBE);   //读暂存器
	low  = Read_DS18B20(); //低字节
	high = Read_DS18B20(); //高字节
	
	Temp = (high<<8)+low;
	return Temp;
}

Notes:
 ●读一次温度需要对DS18B20操作两次：转换温度和读暂存器。
 ●对DS18B20的每次操作包括三步：
  ○初始化
  ○ROM命令
  ○功能命令

 ●常用ROM命令：0XCC 跳过ROM
 ●常用功能命令：0X44 转换温度和0XBE 读暂存器

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4、温度的读取与显示

 在整个系统中，DS18B20一般只是一个功能部分，而且显示器件只有数码管，所以，温度在数码管上的显示一般由按键控制：按下某个按键，(进入某个状态)，数码管才显示温度数值。所以温度的读取函数rd_temperature()再按下某个按键后再进行读取。

 进入某个状态放在按键控制层 按键处理函数Key_Proc()中，温度的读取ui_temperature = rd_temperature();放在数码管显示层 数码管处理函数SEG_Proc()中。

//-----------------------------------------数码管处理函数---------------//
void SEG_Proc(void)     //数码管处理函数
{
	if(ui_SEG_flag) return;   //刷新频率
	ui_SEG_flag = 1;
	
    if(uc_Key_Value == 4)
	{
	  ui_temperature = rd_temperature();  //读取温度
		
	  sprintf(puc_SEG_Buf,"%02u  %05.2f",(uint)uc_Key_Value,ui_temperature/16.0);
	}

	SEG_Tran(puc_SEG_Buf,puc_SEG_Code);   //数码管段码转换
}

Notes:
 ●ui_temperature/16.0
  DS18B20配置为12位分辨率，温度数据以16位符号扩展的二进制补码 形式存储在暂存器低两位的温度寄存器中。ui_temperature默认为16位二进制数，又因为温度为正，符号位为0，所以读回来的ui_temperature为11位二进制原码。
  /为除法运算符，被除数/除数。除法运算又分为整数除法和浮点数除法。整数除法小数部分被丢弃，即截断。只要被除数和除数有一个为浮点数即为浮点数除法。
  ui_temperature/16.0 等价于 ui_temperature/0.0625 等价于 ui_temperature* $2^{-4}$。
  ui_temperature定义的为无符号整形，ui_temperature的BIT 0 位的权重为1。对比下表可知，ui_temperature每一个位的权重都比实际大了$2^4$，所以需要ui_temperature/16.0 。

 ●$2^{-4}$ = 0.065

 ●sprinft通过格式控制指定小数位数输出，可以实现四舍五入。

数据输出&格式控制

 ●读取温度时数码管会闪烁的原因：rd_temperature()中的初始化，读写函数中的延时每次虽然是us级别的，但是加起来大约在5、6ms左右。
 可以通过控制数码管的刷新频率，如500ms刷新一次，即500ms执行一次SEG_Proc()，也就是500ms读取一次温度来减弱数码管的闪动。

 ●12位分辨率的精度为0.0625，最大转换时间为750ms。写入Write_DS18B20(0X44);开始温度转换后，就由DS18B20的相关硬件部分去执行温度转换，转换完成后存放在暂存器的低两位字节中；若不进行初始化直接读取时序，如果DS18B20正在温度转换过程中则返回0来响应，若转换完成则返回1。主机可以对DS18B20进行其他操作，由DS18B20的其他硬件部分响应；主机若对DS18B20进行其他操作，必须由初始化开始。
 在执行第二个初始化时，转换温度的命令已经写入DS18B20，虽然温度还未转换完成，但是单总线已经空闲，可以继续执行下边几乎不耗时的读暂存器命令。所以在上电之初，会出现短暂的85初始值。

5、温度传感器DS18B20上电初始值为85的消除方法

方法1：在数码管处理函数中：

if( (ui_temperature/16.0) == 85.0)
	sprintf(puc_SEG_Buf,"        "); 
else
   sprintf(puc_SEG_Buf,"C     %02.0f",(float)ui_temperature/16.0);

方法2：在死循环之前：

uchar puc_SEG_Code[8]= {0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};

void main(void)
{
  Init();
  Timer1Init();
  UartInit();

  temperature = rd_temperature()/16.0;
  while(temperature == 85.0)
  {
    temperature = rd_temperature()/16.0;
  }
  
  //最后开中断
  ET1 = 1;
  EA = 1;
	
 while(1)
 {
 ……
 ……

方法3：在死循环之前直接先读取一次温度，之后直接软件延时750ms，虽然简单，却是最没有bug的方法。

ui_temperature = rd_temperature();
Delay750ms();	
ui_temperature = rd_temperature();

浮点数的比较

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二、备用拓展模板

1、分辨率的更改

选项	12位分辨率	11位分辨率	10位分辨率	9位分辨率
小数部分位数	4位	3位	2位	1位
分辨率	1/16 = 0.0625	1/8 = 0.125	1/4 = 0.25	1/2 = 0.5
最大转换时间	750ms	375ms	187.5ms	93.75ms
配置寄存器	0x7f	0x5f	0x3f	0x1f

void DS18B20_Set_Reso(uchar Reso)
{
	
	//12位分辨率 0111 1111  7f
	//11位分辨率            5f
	//10位分辨率            3f
    //9位分辨率             1f
    init_ds18b20();
	Write_DS18B20(0xcc);
	Write_DS18B20(0X4E);   //写暂存器 
	
	Write_DS18B20(0x00);   //写TH
	Write_DS18B20(0x00);   //写TL
	Write_DS18B20(Reso);   //配置寄存器
}

  
  
  
  
彩 蛋