基于单总线数字温度传感器DS18B20的测温系统设计

作者：时间：2013-01-18来源：网络收藏

DS18B20的单总线访问协议由如下4个步骤构成。
(1)主机对DS18B20进行复位初始化，初始化时序如图2(a)所示，主机在t1时刻在单总线上发出一持续480～960μs的低电平脉冲的复位脉冲，在t2时刻释放单总线至少等待480μs确保应答正确，并接收采样，DS18B20等待15～60 μs，在t3时刻发出60～240μs的低电平存在脉冲，如图中加粗虚线所示；

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/159549.htm

(2)主机向DS18B20写ROM操作指令，一旦检测到总线上有从属期间存在，主机便可发送ROM操作命令，主要包含读ROM[33h]、匹配ROM[55h]、跳过ROM、搜索ROM、告警搜索命令；
(3)主机向DS18B20写RAM操作指令以启动温度转换(44h)、读暂存器(BEh)、写暂存器(4Eh)、复制暂存器(43h)、重新调出E2(B8h)、获取供电方式(B4h)；
(4)主机与DS18B20进行数据传送。
写ROM命令、RAM命令和收发数据都通过单总线传输，单总线通过时间片来读写数据，每个时间片传送1位数据，分写时间片和读时间片。两种时间片都必须持续最短60μs，两个时间片之间必须插入至少1μs的恢复时间，读／写时序如图2(b)，(c)所示。读操作通过读时间片控制完成，分读“0”和读“1”时间片；写操作通过写时间片控制完成，分写“0”和写“1”时间片。
温度变换结束后，主机向DS18B20发送读温度命令(BEh)，DS18B20以16位、符号扩展的二进制补码形式发送到数据总线，低位在前，高位在后。

2 测温系统硬件设计
系统硬件主要由单片机最小系统、DS18B20传感器温度采集电路、数码管显示驱动电路、LED报警电路组成，DS18B20采用外部电源供电方式，抗干扰性强，系统硬件电路如图3所示。

3 测温系统软件设计
系统软件分两层设计，上层是应用层，负责系统初始化、温度符号、百位、十位、个位、十分位数据提取，温度异常报警等；底层负责DS18B20初始化、读写驱动和数据显示驱动，DS18B20与处理器采用串行数据传输，在对其进行初始化、读写编程时，必须严格保证读写时序，否则将出现错误。