基于at89c52的ds18b20多点测温

DS18B20数据总线驱动的研究DS18B20温度传感器驱动形式有很多种，本文研究应用实现使用单片机的一个I/O口作为数据总线驱动64个DS18B20温度传感器。

硬件部分DS18B20温度传感器采用电线总线进行数据传输，总线有读时隙，写时隙和还原时隙，每片DS182B20温度传感器有独有的64为(8字节)片内固化ROM用来确定通讯目标。

理论上说在同一根总线上只要DS18B20温度传感器片内ROM的内容不重复，数据传输就不会出现错误。

但是实际上，驱动DS18B20的芯片(如单片机)的负载能力有限，所以目前常见的使用DS18B20多点测温的电路中一根数据总线上最多存在8个DS18B20芯片。

换句话说，要实现一根总线上驱动更多的DS18B20芯片，最主要的问题就是I/O口的负载能力。

下面对DS18B20工作的电路进行分析，以便找到驱动能力不足的原因，并加以增强。

首先就是单片机的负载能力到底是多少，图1是从AT89C52RC的数据手册中截取的内容。

图1由此可见，单片机(AT89C52RC)每个引脚的限制电流3.2mA。

一般情况下单线总线电路的结构及芯片输入部分结构如图2：图2总线上的电压、电流情况可分为以下四种情况讨论：单片机写1、单片机写0、单片机读1、单片机读0。

1.单片机写1：由图2每片芯片上电时有5uA的固定电流消耗，64片并联一共是320uA。

由图1可知，当单片机AT89C52RC P0口输出高电平时输出电压最低0.75Vcc时，最大输出电流300uA。

所以如果不加上拉电阻挂载64片DS18B20时，当单片机(AT89C52RC)输出高电平时总线上的电压将小于0.75Vcc。

所以至少多出来的20uA要由上拉电阻提供才能保证电路输出高电平时电压达到0.75Vcc。

此时求得上拉电阻阻值应小于250KΩ。

当单片机AT89C52RC P0口输出高电平时输出电压最低0.9Vcc时，最大输出电流80uA。

51单片机AT89C52与温度传感器芯片DS18B20例程一、概述本例程由AT89C52和DS18B20构成测温系统，并提供源程序供读者参考.其测量的温度精度达到0.1度，测量的温度的范围在－20度到＋50度之间，本例程直接利用P2口和P1口输出对应的温度数字，读者很容易修改再用4位数码管等显示部分显示出来，并且使用共阳极数码管显示温度值。

AT89S52与DS18B20组成的测温系统原理图三、温度值对应关系举例注：在应用时，只需要将二进制输出转化成十进制再除以16显示出来即可。

四、C语言源程序#include "REG52.H"#include "INTRINS.H"typedef unsigned char BYTE; //复杂的声明定义简单的别名BYTE,类似#define uchar unsigned char#define uint unsigned intlong tmp;sbit DQ = P3^3; //DS18B20的数据口位P3.3sbit P37= P3^7; sbit P36= P3^6; sbit P35= P3^5; sbit P34= P3^4;BYTE TPH; //存放温度值的高字节BYTE TPL; //存放温度值的低字节void DelayXus(BYTE n);void DS18B20_Reset();void DS18B20_WriteByte(BYTE dat);void delay_ms( unsigned int x);void led(unsigned int x);BYTE DS18B20_ReadByte();code unsigned char seg7code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x70,}; //显示段码0-9，℃符号void main(){while (1){DS18B20_Reset(); //设备复位DS18B20_WriteByte(0xCC); //跳过ROM命令DS18B20_WriteByte(0x44); //开始转换命令while (!DQ); //等待转换完成DS18B20_Reset(); //设备复位DS18B20_WriteByte(0xCC); //跳过ROM命令DS18B20_WriteByte(0xBE); //读暂存存储器命令TPL = DS18B20_ReadByte(); //读温度低字节TPH = DS18B20_ReadByte(); //读温度高字节P1=TPL; //从P1口输出低位P2=TPH; //从P2口输出高位tmp=TPH<<8;tmp=(tmp+TPL)/16; //数据组合成温度,如00000000 11100000处理后变成14// led(TPL); //显示温度led(tmp); //显示温度delay_ms( 0); //每隔100ms进行一次温度测量}}/**************************************延时X*10微秒(STC90C52RC@12M)不同的工作环境,需要调整此函数当改用1T的MCU时,请调整此延时函数**************************************/void DelayX0us(BYTE n){while (n--){_nop_();_nop_();}}/**************************************复位DS18B20,并检测设备是否存在**************************************/void DS18B20_Reset(){CY = 1;while (CY){DQ = 0; //送出低电平复位信号DelayX0us(48); //延时至少480usDQ = 1; //释放数据线DelayX0us(6); //等待60usCY = DQ; //检测存在脉冲DelayX0us(42); //等待设备释放数据线}}/**************************************从DS18B20读1字节数据**************************************/BYTE DS18B20_ReadByte(){BYTE i;BYTE dat = 0;for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{dat >>= 1;DQ = 0; //开始时间片_nop_(); //延时等待_nop_();DQ = 1; //准备接收_nop_(); //接收延时_nop_();if (DQ) dat |= 0x80; //读取数据DelayX0us(6); //等待时间片结束}return dat;}/**************************************向DS18B20写1字节数据**************************************/void DS18B20_WriteByte(BYTE dat){char i;for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{DQ = 0; //开始时间片_nop_(); //延时等待_nop_();dat >>= 1; //送出数据DQ = CY;DelayX0us(6); //等待时间片结束DQ = 1; //恢复数据线}}/**************************************通用LED显示函数**************************************/void led(unsigned int x){int i,y,z;y=x/10;z=x%10;for(i=0;i<2;i++){P34=1;P35=0;P36=0;P37=0; P0=seg7code[y] ; delay_ms(10); P34=0; //显示第1位10ms，消隐P34=0;P35=1;P36=0;P37=0; P0=seg7code[z] ; delay_ms(10); P35=0; //显示第2位10ms，消隐P34=0;P35=0;P36=1;P37=0; P0=seg7code[10] ; delay_ms(10); P36=0; //显示第3位即℃10ms，消隐}}/**************************************通用延时函数**************************************/void delay_ms( unsigned int x){unsigned int i,j;for(i=x;i>1;i--)for(j=114;j>1;j--);}。

题目：基于AT89S52和DS18B20的数字温度计设计一、设计要求数字式温度计要求测温范围为－55～125°C，精度误差在±0.5°C以内，液晶显示。

二、方案确定根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89S52为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示功能。

选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。

该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度信号发送到AT89S52单片机上，经过单片机处理，然后在1602LCD上进行显示。

其温度测量及显示电路原理图如下：220V转5V电路原理图如下：2.1 元器件的介绍2.1.1 单片机的选择AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52单片机结构见图2.1：图2.1 AT89S52结构图2.2.2 传感器的选择DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18B20的管脚排列、各种封装形式，DQ 为数据输入/输出引脚。

开漏单总线接口引脚。

基于DS18B20测温的单片机温度控制系统基于DS18B20测温的单片机温度控制系统温度是工业控制中主要的被控参数之一．对典型的温度控制系统进行研究具有很广泛的意义。

根据不同场所、不同温度范围、精度等要求．所采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也不同．本文以实验室电烤箱为被控对象，以AT89S52单片机为控制核心，温度传感单元采用DS18B20．采用PID算法，实现智能的温度控制系统。

整个系统主控部分采用AT89S52构成单片机应用系统：温度检测部分采用DS18B20单总线数字温度传感器对温度进行检测：控制部分由固态继电器控制加热管的通断。

工作时．由键盘输入设定温度值，系统采用PID控制算法进行运箅，通过单片机AT89S52的开关量控制固态继电器(SSR)的通断，以调节烤箱内温度至设定值，稳态误差在+(-)1?。

液晶实时显示烤箱内温度和设定温度值。

单片机温度控制系统原理图如图1所示。

图1 单片机温度控制系统原理图温度检测部分采用集成温度传感器DS18B20，它采用独特的单口接线方式传输，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯，不需要外围器件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只i极管的集成电路内，外加电源范围是3．0～5．5V，测温范围从-55％到+125?，在-1O?~+85?同有分辨率为0．5?，测量结果以9位到12位数字量方式直接输出数字温度信号，以”一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。

DS18B20测温原理如图2所示。

图中低温度系数品振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。

高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。

计数器1和温度寄存器被预置在-55％所对应的一个基数值。

计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时。