STM32单片机对DS18B20温度传感器的驱动

yingujun 2019-02-11 11562

控制/MCU

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描述

DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司推出的一种的“一线总线”接口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，测量温度范围为-55~+125℃ ，精度为±0．5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。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~l2 位的数字值读数方式。它工作在 3—5． 5 V 的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存

其内部结构如下所示

温度传感器

DS18B20的通讯方式是单总线的，一般而言，我们遇到的封装都是如下

温度传感器

其中DQ就是主要的通讯线路，对DS的读取和写入都需要主机来控制DQ线路的DQ高低电平的时间来确定，具体如下

一般而言，DQ线需要接一个上拉电阻，所以，才写操作的最后一步都需要将总线拉高

温度传感器

向DS写0需要总线拉低至少60US最多120US就算完成，也就是说，1--》0（持续60-120us）--》1 写入了0

像DS写入1需要总线拉低最少1us最多15US，然后总线拉高，拉高时间至少15us，一般40us以上即可 1-》0（1-15us，推荐5us）--》1（持续15us以上，推荐40us）

由此可见，DS的总线采样实在总线拉低之后的15us开始的

温度传感器

读取DS分别为读取1和读取0，但是这两者时序是统一的首先总线拉低至少1us，最多15us，还是选择2us，然后释放总线（也就是说进入输入模式），等待15us以上的事件，然后采样，高电平为1低电平为01--》0（持续2us，最多15us）--》等待15us以上60us以下--》采样总线电平，得到1或者0，记得采样完成之后切换到输出模式将总线拉高便于下一次使用DS18B20的命令

DS1820有三个主要数字部件：1）64位激光ROM，2）温度传感器，3）非易失性温度报警触发器TH和TL

温度传感器

启动温度转换的命令是0X44，读取命令是0XBE

所以一般而言，对于DS的驱动包含以下几步

复位--》发 SKIP ROM 命令（0XCC）--》发开始转换命令（0X44）--》延时--》复位--》发送 SKIP ROM 命令（0XCC）--》发读存储器命令（0XBE）--》连续读出两个字节数据（即温度）--》结束

我们在读取的时候只读取两个字节的原因在于DS的存储器布局

温度传感器

前两个就是我们需要的温度，当然也可以读取全部的，扩展驱动达到其他目的

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