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

) P3 P0 L/ H1 D, }: {

其内部结构如下所示

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

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

. o; z( t" D+ {4 q

3 ?+ Z/ u2 o' N# z; Q% K

. h8 ]- Z3 F. Z/ i3 I! b

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

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0

1-->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

! R; a/ @- l2 C2 B; V1 n$ x( m

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

  z6 ~8 q) j8 h* z

/ M# Z3 Y9 ^( T# A1 p1 N5 C" z5 ?0 J

0 w7 \; v9 i1 p! P" M

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
9 C4 K! H5 n; ^/ o' J' J$ l) }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
4 v4 G- s  ]5 V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

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

以下是驱动代码,STM32驱动代码中使用了位段操作

1. #ifndef __Ds18b20H
   ' v* L8 f( S$ x' L* I1 L3 P$ d' D
2. #define __Ds18b20H
   6 C6 G, T' j8 T) e) a
3. #include "ioremap.h"   
   . c  b9 h5 _, S
4. #include "delay.h"
   
5. #include "uart.h"
   
6. 
   " a$ W" t$ S# Y, ?# Y: {: C) i
7. 
   
8. //IO方向设置
   
9. #define Ds18b20IO_IN()  {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;}
   : K8 q" _6 b% m! g# H8 P
10. #define Ds18b20IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}
    
11. 
    
12. 
    8 `& H! i1 A( L
13. 
    2 F  F# f4 w: z) H( w' ^
14. ////IO操作函数                                                                                          
    
15. #define        Ds18b20DQ_OUT PGout(11) //数据端口        PG11
    & {2 A) [4 r' ^. o0 f' \5 ]
16. #define        Ds18b20DQ_IN  PGin(11)  //数据端口        PG11
    3 J7 A# |0 {, N& Y
17. 
    4 v% B4 x# r! G8 Q: N
18. 
    
19. 
    ' @8 t0 N5 c( X( B: l) X- z
20. 
      k' J4 m5 o# |6 r, ]
21. u8 Ds18b20Init(void);                        //初始化DS18B20
    
22. 
    ! q) D, A8 l) q5 M0 N  v: T
23. 
    
24. short Ds18b20GetTemp(void);        //获取温度
    
25. 
    9 h. f. e8 T( X
26. 
    
27. void Ds18b20Start(void);                //开始温度转换
    
28. 
    
29. 
    " [) v# q0 C4 [6 }. x" R, e
30. void Ds18b20WriteByte(u8 dat);//写入一个字节
    & |8 [+ F7 P8 L/ T
31. 
    9 q* _  [2 [2 `* D; d5 }4 W* }
32. 
    ' e7 O5 H' R# P. U: W9 L# @0 [1 u
33. u8 Ds18b20ReadByte(void);                //读出一个字节
    
34. 
    
35. 
      G) g+ |! N' I+ Y( J9 ]
36. u8 Ds18b20ReadBit(void);                //读出一个位
    2 s4 @) Y7 \! e/ M3 ^0 q2 D  b
37. 
    
38. 
    & i7 K7 l: k/ [4 r
39. u8 Ds18b20Check(void);                        //检测是否存在DS18B20
    
40. 
    7 r% z5 o5 _/ a9 [7 W
41. 
    
42. void Ds18b20Rst(void);                        //复位DS18B20   
    ( H# i) J' }  Q
43. 
    
44. void Ds18b20Show(void);
    
45. 
    
46. 
    2 |( M2 r, s" }4 V6 ?
47. #endif
    & l  K/ c4 z! h

复制代码

1. #include "ds18b20.h"
   7 B- P4 X% ?, Y: \, v5 s
2. 
   & j$ P2 ?5 `. U' t0 m
3. //复位DS18B20
   * ]5 J1 P; ?" }) g; m* ]7 g
4. void Ds18b20Rst(void)          
   
5. {                 
   
6.     Ds18b20IO_OUT(); //SET PA0 OUTPUT
   
7.     Ds18b20DQ_OUT=0; //拉低DQ
   
8.     DelayUs(750);    //拉低750us
   
9.     Ds18b20DQ_OUT=1; //DQ=1
   / I9 i, l" d" c0 p# b
10.     DelayUs(15);     //15US
    
11. }
    
12. 
    
13. 
    
14. //等待DS18B20的回应
    " A6 X2 A" w4 s& Y* a' Z9 x8 X% [/ Z
15. //返回1:未检测到DS18B20的存在
    
16. //返回0:存在
    ( H8 R  R7 [+ T" o  x
17. u8 Ds18b20Check(void)           
    
18. {   
    % ^2 F. p4 b. m( q5 f
19.     u8 retry=0;
    6 u( W  L. d9 O" K  q
20.     Ds18b20IO_IN();//SET PA0 INPUT         
    7 C$ h, Y1 t$ F5 L$ l9 S! A
21.     while (Ds18b20DQ_IN&&retry<200)
    % v; U% W! p2 t( V
22.     {
    
23.         retry++;
    * q, N9 T3 ~: L2 h; ~* T* ^
24.         DelayUs(1);
    - C0 w/ B. F. O7 Z5 L2 p$ ~
25.     };         
    5 y& |" c/ {+ u3 g
26.     if(retry>=200)return 1;
    ! W" K- D: p8 A: X8 e# G: R; ^
27.     else retry=0;
    * y1 C; B) i& K; U$ ]
28.     while (!Ds18b20DQ_IN&&retry<240)
    
29.     {
    
30.         retry++;
    : ]: `0 u# M& u8 K
31.         DelayUs(1);
    % g" V% m! d0 Q4 L2 X7 t5 P1 L
32.     };
    
33.     if(retry>=240)return 1;            
    % H( y! D3 S$ p
34.     return 0;
    
35. }
    8 }. z# \( t4 Q7 P- ]# u' D5 y
36. 
    
37. 
    
38. //从DS18B20读取一个位
    
39. //返回值：1/0
    ! x0 _( W8 _1 b
40. u8 Ds18b20ReadBit(void)                          // read one bit
    ' y! _2 [3 d, _, r2 E
41. {
    . }0 T1 M# j% K: e( F
42.     u8 data;
    
43.     Ds18b20IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT
    
44.     Ds18b20DQ_OUT=0;
    
45.     DelayUs(2);
    # i4 k0 q* p" Z
46.     Ds18b20DQ_OUT=1;
    8 V8 o# m& q0 ]  \
47.     Ds18b20IO_IN();//SET PA0 INPUT
    ) H' l: S5 r2 Q0 {- r9 Y
48.     DelayUs(12);
    
49.     if(Ds18b20DQ_IN)data=1;
    
50.     else data=0;         
    
51.     DelayUs(50);           
    4 |9 D9 _- D$ t0 s9 P
52.     return data;
    
53. }
    
54. 
    
55. 
    , a9 S# C8 d' x$ i! I
56. //从DS18B20读取一个字节
    0 R5 y% w5 P7 D3 P: c# M: I3 n
57. //返回值：读到的数据
    
58. u8 Ds18b20ReadByte(void)    // read one byte
    
59. {        
    
60.     u8 i,j,dat;
    
61.     dat=0;
    
62.     for (i=1;i<=8;i++)
    
63.     {
    
64.         j=Ds18b20ReadBit();
    
65.         dat=(j<<7)|(dat>>1);
    ! B" G: I, }" k0 V  F1 Q( b- K& \
66.     }                                                    
    
67.     return dat;
    ; u* u9 x/ v; o# R9 _
68. }
    ( u2 U8 u* M( M( j# H
69. 
    
70. 
    
71. //写一个字节到DS18B20
    
72. //dat：要写入的字节
    
73. void Ds18b20WriteByte(u8 dat)     
    : F. x$ I; }% U. d! |" g
74. {            
    
75.     u8 j;
    
76.     u8 testb;
    
77.     Ds18b20IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT;
    3 }0 H: M( f, Z1 Q6 l# C3 z3 R# k7 ^
78.     for (j=1;j<=8;j++)
    4 f4 U! N" m/ _1 W
79.     {
    / K. {( R/ v' v# T. g6 W+ ?
80.         testb=dat&0x01;
    
81.         dat=dat>>1;
    
82.         if (testb)
    
83.         {
    % _1 `+ ]8 d; q. @
84.             Ds18b20DQ_OUT=0;// Write 1
    $ F9 Q; B% f. v) A7 _% _$ W
85.             DelayUs(2);                           
    8 b6 g: s; G  q1 p& x" B3 c% Z
86.             Ds18b20DQ_OUT=1;
    + ?$ v7 e5 V; I  o- N$ Q
87.             DelayUs(60);            
    
88.         }
    
89.         else
    
90.         {
    & o. j" \9 \6 X9 j. k
91.             Ds18b20DQ_OUT=0;// Write 0
    ' g- N) |9 x6 H, w' \
92.             DelayUs(60);            
    7 H' \6 N" y* [1 r' u+ t
93.             Ds18b20DQ_OUT=1;
    6 j3 d8 ]  O, T# z4 e" H
94.             DelayUs(2);                          
    ! p8 r$ N$ h1 N8 x
95.         }
    5 F+ r1 x# h; _
96.     }
    0 G$ `3 q/ j( y" T0 u! Q& i! N- e
97. }
    0 S" z" B3 V2 S) J7 p
98. 
    
99. 
    8 o( p% y1 _: w6 R% m  s  ^- Y) O4 h
100. //开始温度转换
     & C/ P. f; _, P2 X: B
101. void Ds18b20Start(void)// ds1820 start convert
     2 w& R7 u6 n7 [( A1 J+ g
102. {                                                                 
     3 k5 [( G! h* A4 k7 e" L0 w% Z0 p; Z0 \
103.     Ds18b20Rst();          
     
104.     Ds18b20Check();         
     
105.     Ds18b20WriteByte(0xcc);// skip rom
     
106.     Ds18b20WriteByte(0x44);// convert
     
107. }
     
108. 
     9 Y7 P! ^. p1 D" S+ ?9 @
109. 
     
110. //初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
     3 c, h$ \0 _  q& O
111. //返回1:不存在
     0 {9 ?2 ^, _3 H
112. //返回0:存在             
     
113. u8 Ds18b20Init(void)
     
114. {
     , ~7 C) y5 [) d/ o$ Z9 Z+ w& M
115.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
     
116.    
     4 H$ S$ P/ h# O, x* D  [
117.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);         //使能PORTG口时钟
     
118.    
     1 m: u" ~4 l- ]% B% b, N5 l
119.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;                                //PORTG.11 推挽输出
     : y5 N* T: E2 r9 H: J4 W9 e
120.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                   
     
121.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
     0 Y% {9 V# R- }* a
122.     GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);
     
123.    
     ) x# H, c$ u1 x9 |# C( u- U$ S
124.     GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_11);    //输出1
     - Z4 G+ c- O( B6 W% [& y2 g% }% l3 X% C
125.    
     
126.     Ds18b20Rst();
     
127.    
     
128.     return Ds18b20Check();
     8 K- E; s7 c  z" w* L( r
129. }  
     
130. 
       i7 x6 r, ]# L% I. A' q9 G) A. v
131. 
     9 e+ L& Q' W) f- `" \& y8 b' U
132. //从ds18b20得到温度值
     ( S+ e5 @# X8 Z. h( T+ T
133. //精度：0.1C
     , v; ]+ Y9 U! n) T2 q
134. //返回值：温度值 （-550~1250）
     . z6 a9 [& x" k/ N8 e; s8 L
135. short Ds18b20GetTemp(void)
     : |' B* F+ i* a& a1 L
136. {
     
137.     u8 temp;
     
138.     u8 TL,TH;
     6 h8 A  R: m; @5 i! n* }  s( L; C3 Q
139.     short tem;
     , X* H. B; ^3 ?+ i
140.     Ds18b20Start ();                    // ds1820 start convert
     6 p- T+ l: [7 S5 ?3 F* S, O
141.     Ds18b20Rst();
     
142.     Ds18b20Check();         
     
143.     Ds18b20WriteByte(0xcc);// skip rom
     . a9 ^6 ~9 b  [" H8 M0 X
144.     Ds18b20WriteByte(0xbe);// convert            
     ( S* e) y+ @( J$ C( S% `
145.     TL=Ds18b20ReadByte(); // LSB   
     ; c# a1 e* R: ?7 t( m; m$ y
146.     TH=Ds18b20ReadByte(); // MSB  
     
147.    
     
148.     if(TH>7)
     6 U; W* B8 y$ n; [4 v
149.     {
     $ R  [0 Q: P6 A& |- I/ X" H
150.         TH=~TH;
     " F& k; n$ d9 {2 X
151.         TL=~TL;
     & J" ]* d, n$ \6 \
152.         temp=0;//温度为负  
     
153.     }else temp=1;//温度为正                    
     
154.     tem=TH; //获得高八位
     
155.     tem<<=8;   
     
156.     tem+=TL;//获得底八位
     + q/ B# G0 h& X5 p; n( o- g" h
157.     tem=(short)((float)tem*0.625);//转换     
     
158.     if(temp)return tem; //返回温度值
     
159.     else return -tem;   
     
160. }
     
161. 
     
162. void Ds18b20Show(void)
     ; U& z2 c+ j+ l% C2 R
163. {
     
164.         short t = 0;
     
165.         t = Ds18b20GetTemp();
     
166.         printf("ds18b20 temp is %d\r\n",t);
     & n! y/ w& Y) r
167. }

复制代码

: c- B# C' S# n" C