DS18B20温度传感器学习
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if (SysTick_Config(720000)) //配置 点滴时钟的频率 {
while (1); }
while (1) {
delay(100); //延时 1 秒钟 temp_18B20data=get18B20data();//获取温度值 if(tempS==0) //判断温度值的正负
temper[0]='‐'; else
TL=read18B20byte(); // LSB 连续读，先读去地位再读取高位数据 TH=read18B20byte(); // MSB 第三步 温度数据的处理，提取符号位和数据位 数据的格式如下图，读取的两个字节中，高字节的二进制中的前面 5 位是符号位，如果测 得的温度大于 0，这 5 位为 0，只要将测到的数值乘于 0.0625 即可得到实际温度；如果温度小 于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1 再乘于 0.0625 即可得到实际温度。所以程序中当 高字节大于 7（0000 0111）时，符号位为负，否则为正。最后返回算出的温度值。
if(TH>7) //高 5 位为 符号位，只有高 5 位全为 0 时才为正号 {
TH=~TH; TL=~TL; tempS=0;//温度为负 } else tempS=1;//温度为正
tem=TH; //获得高八位 tem<<=8; tem+=TL;//获得低八位 tem=(float)tem*0.625;//转换 return tem; //返回温度值 } 第一步，开始温度转换，这里用到了 DS18B20 的指令 0xcc 和 0x44。这些指令在 DS18B20 的芯片手册中都有，如下图（更多详细资料请查阅手册）：
DS18B20 内部寄存器映射如下图所示：
下面开始代码的编写，我们这里直接分析 main()函数，功能就是获取温度值，然后每秒钟 通过串口打印 1 次温度值。实现代码如下：
int main(void) {
RCC_Configuration(); //配置时钟 GPIO_Configuration();//配置 GPIO 口，也配置了串口所用的 GPIO 口 USART_Configuration();//配置串口通讯的参数
下面把程序烧录到开发板，每秒钟会通过串口打印实时温度值，现象如下：
Байду номын сангаас
if(TH>7) //高 5 位为 符号位，只有高 5 位全为 0 时才为正号 { TH=~TH; TL=~TL; tempS=0;//温度为负 } else tempS=1;//温度为正
tem=TH; //获得高八位 tem<<=8; tem+=TL;//获得低八位 tem=(float)tem*0.625;//转换 return tem; //返回温度值 这里的 1s 计时使用的是 SysTick 中断，中断处理函数为 TimingDelay_Decrement();
DS18B20 测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。DS18B20 默认为单总线 12 位（二进制）温度读数。内部有 64 位唯一的 ID 编码。工作电压从 3.0～5.5V。 测量温度范围从‐55℃～125℃。最高±0.0625℃分辩率。 有两种实现读取温度的方式： 1、DS18B20 寄生电源供电方式电路
这里我们主要讲温度获取函数 get18B20data()，代码如下： //从 ds18b20 得到温度值 //精度：0.1C //返回值：温度值 （‐550~1250） short get18B20data(void) {
u8 TL,TH;
short tem;
start18B20 (); // ds18B20 start convert res18B20 (); //复位 18B20 check18B20 ();//检测 18B20 的存在 write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0xbe);// 读内部 RAM 中 9 字节的内容 的指令 TL=read18B20byte(); // LSB 连续读，先读去地位再读取高位数据 TH=read18B20byte(); // MSB
在寄生电源供电方式下，DS18B20 从单线信号线上汲取能量：在信号线 DQ 处于高电平期 间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到 来再给寄生电源（电容）充电。
独特的寄生电源方式有三个好处： 1）进行远距离测温时，无需本地电源 2）可以在没有常规电源的条件下读取 ROM 3）电路更加简洁，仅用一根 I/O 口实现测温
外部电源供电方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路 也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。 DS18B20 使用中注意事项
DS18B20 虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际 应用中也应注意以下几方面的问题：
较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于 DS18B20 与微处理器间采用串行数据 传送，因此，在对 DS18B20 进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温 结果。在使用 PL/M、C 等高级语言进行系统程序设计时，对 DS18B20 操作部分最好采用汇编语
这种方式对供电电压要求比较高 必须在5v 不然会造成很大的误差，DS18B20 的VDD 引脚 必须接地，只适合简单的单点采集。可靠性难以保证，不能用电池供电。一般不建议采用。
2、DS18B20 的外部电源供电方式
在外部电源供电方式下，DS18B20 工作电源由 VDD 引脚接入，此时 I/O 线不需要强上拉， 不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个 DS18B20 传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20 的 GND 引脚不能悬空，否 则不能转换温度，读取的温度总是 85℃。
言实现。 在 DS18B20 的有关资料中均未提及单总线上所挂 DS18B20 数量问题，容易使人误认为可以
挂任意多个 DS18B20，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂 DS18B20 超过 8 个时，就需要 解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
连接 DS18B20 的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过 50m 时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达 150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况 主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用 DS18B20 进行长距离测温系统 设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
temper[0]='+';
temper[1]=temp_18B20data/100+0x30; temper[2]=(temp_18B20data%100)/10+0x30; temper[3]='.'; temper[4]=temp_18B20data%10+0x30; printf("\n\r 当前温度:"); printf(temper); //打印 温度值 printf("\n\r"); } }
开始温度转换的函数如下： //开始温度转换 void start18B20 (void)// ds18B20 start convert {
res18B20(); check18B20 (); write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0x44);// 启动 DS18B20 进行温度转换，12 位转换时最长为 750ms（9 位 为 93.75ms）。结果存入内部 9 字节 RAM 中。 }
第二步 进行温度数据的读取。先发送读取命令，然后进行温度数据的读取 res18B20 (); //复位 18B20 check18B20 ();//检测 18B20 的存在 write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0xbe);// 读内部 RAM 中 9 字节的内容 的指令
在 DS18B20 测温程序设计中，向 DS18B20 发出温度转换命令后，程序总要等待 DS18B20 的 返回信号，一旦某个 DS18B20 接触不好或断线，当程序读该 DS18B20 时，将没有返回信号，程 序进入死循环。这一点在进行 DS18B20 硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
测温电缆线建议采用屏蔽 4 芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接 VCC 和地线， 屏蔽层在源端单点接地
第十四节 DS18B20 温度传感器读取温度的学习
首先我们看一下科星 F107 开发板关于 DS18B20 的硬件原理图：
如上图所示，MCU 通过 PD7 引脚连接 DS18B20 的 DQ（数字信号输入/输出端）进行指令和 数据的交互，所以我们需要配置 PD7 这个 GPIO 口。
下面我们讲一下 DS18B20 的使用（更加详细的资料，请查阅 DS18B20 的芯片手册）
while (1); }
while (1) {
delay(100); //延时 1 秒钟 temp_18B20data=get18B20data();//获取温度值 if(tempS==0) //判断温度值的正负
temper[0]='‐'; else
TL=read18B20byte(); // LSB 连续读，先读去地位再读取高位数据 TH=read18B20byte(); // MSB 第三步 温度数据的处理，提取符号位和数据位 数据的格式如下图，读取的两个字节中，高字节的二进制中的前面 5 位是符号位，如果测 得的温度大于 0，这 5 位为 0，只要将测到的数值乘于 0.0625 即可得到实际温度；如果温度小 于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1 再乘于 0.0625 即可得到实际温度。所以程序中当 高字节大于 7（0000 0111）时，符号位为负，否则为正。最后返回算出的温度值。
if(TH>7) //高 5 位为 符号位，只有高 5 位全为 0 时才为正号 {
TH=~TH; TL=~TL; tempS=0;//温度为负 } else tempS=1;//温度为正
tem=TH; //获得高八位 tem<<=8; tem+=TL;//获得低八位 tem=(float)tem*0.625;//转换 return tem; //返回温度值 } 第一步，开始温度转换，这里用到了 DS18B20 的指令 0xcc 和 0x44。这些指令在 DS18B20 的芯片手册中都有，如下图（更多详细资料请查阅手册）：
DS18B20 内部寄存器映射如下图所示：
下面开始代码的编写，我们这里直接分析 main()函数，功能就是获取温度值，然后每秒钟 通过串口打印 1 次温度值。实现代码如下：
int main(void) {
RCC_Configuration(); //配置时钟 GPIO_Configuration();//配置 GPIO 口，也配置了串口所用的 GPIO 口 USART_Configuration();//配置串口通讯的参数
下面把程序烧录到开发板，每秒钟会通过串口打印实时温度值，现象如下：
Байду номын сангаас
if(TH>7) //高 5 位为 符号位，只有高 5 位全为 0 时才为正号 { TH=~TH; TL=~TL; tempS=0;//温度为负 } else tempS=1;//温度为正
tem=TH; //获得高八位 tem<<=8; tem+=TL;//获得低八位 tem=(float)tem*0.625;//转换 return tem; //返回温度值 这里的 1s 计时使用的是 SysTick 中断，中断处理函数为 TimingDelay_Decrement();
DS18B20 测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。DS18B20 默认为单总线 12 位（二进制）温度读数。内部有 64 位唯一的 ID 编码。工作电压从 3.0～5.5V。 测量温度范围从‐55℃～125℃。最高±0.0625℃分辩率。 有两种实现读取温度的方式： 1、DS18B20 寄生电源供电方式电路
这里我们主要讲温度获取函数 get18B20data()，代码如下： //从 ds18b20 得到温度值 //精度：0.1C //返回值：温度值 （‐550~1250） short get18B20data(void) {
u8 TL,TH;
short tem;
start18B20 (); // ds18B20 start convert res18B20 (); //复位 18B20 check18B20 ();//检测 18B20 的存在 write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0xbe);// 读内部 RAM 中 9 字节的内容 的指令 TL=read18B20byte(); // LSB 连续读，先读去地位再读取高位数据 TH=read18B20byte(); // MSB
在寄生电源供电方式下，DS18B20 从单线信号线上汲取能量：在信号线 DQ 处于高电平期 间把能量储存在内部电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作，直到高电平到 来再给寄生电源（电容）充电。
独特的寄生电源方式有三个好处： 1）进行远距离测温时，无需本地电源 2）可以在没有常规电源的条件下读取 ROM 3）电路更加简洁，仅用一根 I/O 口实现测温
外部电源供电方式是 DS18B20 最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路 也比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度监控系统。 DS18B20 使用中注意事项
DS18B20 虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际 应用中也应注意以下几方面的问题：
较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于 DS18B20 与微处理器间采用串行数据 传送，因此，在对 DS18B20 进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温 结果。在使用 PL/M、C 等高级语言进行系统程序设计时，对 DS18B20 操作部分最好采用汇编语
这种方式对供电电压要求比较高 必须在5v 不然会造成很大的误差，DS18B20 的VDD 引脚 必须接地，只适合简单的单点采集。可靠性难以保证，不能用电池供电。一般不建议采用。
2、DS18B20 的外部电源供电方式
在外部电源供电方式下，DS18B20 工作电源由 VDD 引脚接入，此时 I/O 线不需要强上拉， 不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个 DS18B20 传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20 的 GND 引脚不能悬空，否 则不能转换温度，读取的温度总是 85℃。
言实现。 在 DS18B20 的有关资料中均未提及单总线上所挂 DS18B20 数量问题，容易使人误认为可以
挂任意多个 DS18B20，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂 DS18B20 超过 8 个时，就需要 解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
连接 DS18B20 的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过 50m 时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达 150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况 主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用 DS18B20 进行长距离测温系统 设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
temper[0]='+';
temper[1]=temp_18B20data/100+0x30; temper[2]=(temp_18B20data%100)/10+0x30; temper[3]='.'; temper[4]=temp_18B20data%10+0x30; printf("\n\r 当前温度:"); printf(temper); //打印 温度值 printf("\n\r"); } }
开始温度转换的函数如下： //开始温度转换 void start18B20 (void)// ds18B20 start convert {
res18B20(); check18B20 (); write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0x44);// 启动 DS18B20 进行温度转换，12 位转换时最长为 750ms（9 位 为 93.75ms）。结果存入内部 9 字节 RAM 中。 }
第二步 进行温度数据的读取。先发送读取命令，然后进行温度数据的读取 res18B20 (); //复位 18B20 check18B20 ();//检测 18B20 的存在 write18B20byte (0xcc);// 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令 write18B20byte (0xbe);// 读内部 RAM 中 9 字节的内容 的指令
在 DS18B20 测温程序设计中，向 DS18B20 发出温度转换命令后，程序总要等待 DS18B20 的 返回信号，一旦某个 DS18B20 接触不好或断线，当程序读该 DS18B20 时，将没有返回信号，程 序进入死循环。这一点在进行 DS18B20 硬件连接和软件设计时也要给予一定的重视。
测温电缆线建议采用屏蔽 4 芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接 VCC 和地线， 屏蔽层在源端单点接地
第十四节 DS18B20 温度传感器读取温度的学习
首先我们看一下科星 F107 开发板关于 DS18B20 的硬件原理图：
如上图所示，MCU 通过 PD7 引脚连接 DS18B20 的 DQ（数字信号输入/输出端）进行指令和 数据的交互，所以我们需要配置 PD7 这个 GPIO 口。
下面我们讲一下 DS18B20 的使用（更加详细的资料，请查阅 DS18B20 的芯片手册）