1 理论分析
1.1概述
DS18B20 是 DALLAS 最新单线数字温度传感器，新的”一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济。Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同 DS1820 一样，DS18B20 也支持”一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C 范围内,精度为±0.5°C。DS1822 的精度较差为± 2°C 。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。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持 3V~5.5V 的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20 可以程序设定 9~12 位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存。DS18B20 的性能是新一代产品中最好的。性能价格比也非常出色。 DS1822 与 DS18B20 软件兼容，是 DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的 EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继”一线总线”的早期产品后，DS1820 开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20 和 DS1822 使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。
1.2性能
(1) 可用数据线供电，电压范围：3.0~5.5V；
(2) 测温范围：-55~+125℃，在-10~+85℃时精度为±0.5℃；
(3) 可编程的分辨率为 9~12 位，对应的可分辨温度分别为 0.5℃、0.25℃、0.125℃和 0.0625℃；
(4) 12 位分辨率时最多在 750ms 内把温度值转换为数字；
(5) 负压特性：电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
1.3外形和内部结构
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 的管脚排列如图所示。 ，内部结构图如下图所示。
1.4 CC2530 读取 DS18B20 温度值
经过单线接口访问DS18B20的协议如下:
初始化;
ROM操作命令;
存储器操作命令;
处理/数据；
2 实验详解
2.1实验目的
Zigbee 很容易建立起无线传感网，低成本是我们研究zigbee 的目的。
2.2实验设备
硬件：PC 机一台 ；ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB 线、OLCD） 一套 DS18B20 一个
软件：2000/XP/win7 系统，IAR 8.20 集成开发环境、串口助手
2.3实验相关电路图
2.4实验分析
实验中用到了串口和P0_7,相关寄存器如下:
T1STAT(0xAF)-定时器1状态
| 位 | 名称 | 复位 | R/W | 描述 |
| 7:6 | - | 0 | R0 | 保留 |
| 5 | OVFIF | 0 | R/W0 | 定时器1计数器溢出中断标志。当计数器在自由运行或按模计数模式下达到最终计数值时设置，当在正/倒计数模式下达到零时倒计数。写1没有影响。 |
| 4 | CH4IF | 0 | R/W0 | 定时器1通道4中断标志，当通道4中断条件发生时设置，写1没有影响。 |
| 3 | CH3IF | 0 | R/W0 | 定时器1通道3中断标志，当通道3中断条件发生时设置，写1没有影响。 |
| 2 | CH2IF | 0 | R/W0 | 定时器1通道2中断标志，当通道2中断条件发生时设置，写1没有影响。 |
| 1 | CH1IF | 0 | R/W0 | 定时器1通道1中断标志，当通道1中断条件发生时设置，写1没有影响。 |
| 0 | CH0IF | 0 | R/W0 | 定时器1通道0中断标志，当通道0中断条件发生时设置，写1没有影响。 |
| U0DBUF | USART 0接收/发送数据缓存 |
2.5参考源码 (部分代码)
/**Includes*********************************************************************/
#include <iocc2530.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "ds18b20.h"
#include "LCD.h"
/**宏定义***********************************************************************/
//定义数据类型
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof(arr)[0])
#define FLOAT_TEMP 1 //输出更高精度时打开此注释
/**函数声明*********************************************************************/
void InitCLK();
void InitUart();
void UartSendString(char *Data, int len);
/**全局变量*********************************************************************/
extern void Delay_ms(unsigned int k);//外部函数ms的声明
/**
* @brief 主函数
* @param None
* @retval None
*/
void main()
{
char str[9]="DS18B20:";
char strTemp[30];
float fTemp;
InitCLK(); //设置系统时钟源
InitUart(); //串口初始化
P0SEL &= 0x7f; //DS18B20的io口初始化
LCD_Init(); //oled 初始化
LCD_CLS(); //屏全亮
LCD_welcome();
while(1)
{
memset(strTemp, 0, ARRAY_SIZE(strTemp));
//厂家提供的程序温度值不带小数，Ds18B20本身是支持1位小数位的，修改后使其支持，精度更高
#if defined(FLOAT_TEMP)
fTemp = floatReadDs18B20(); //温度读取函数 带1位小数位
sprintf(strTemp, "%s%.01f", str, fTemp); //将浮点数转成字符串
UartSendString(strTemp, strlen(strTemp)); //通过串口发送温度值到电脑显示
#else
ucTemp = ReadDs18B20(); //温度读取函数
//strTemp[0] = ucTemp/10+48; //取出十位数
//strTemp[1] = ucTemp%10+48; //取出个位数
sprintf(strTemp, "%s%d%d", str, ucTemp/10, ucTemp%10);
UartSendString(strTemp, strlen(strTemp)); //通过串口发送温度值到电脑显示
#endif
LCD_P8x16Str(0, 5, (unsigned char*)strTemp);
UartSendString("\r\n", 2); // 回车换行
Delay_ms(1000); //延时函数使用定时器方式
}
}
/**
* @brief 设置系统时钟源
* @param None
* @retval None
*/
void InitCLK()
{
CLKCONCMD &= ~0x40; //设置系统时钟源为32MHZ晶振
while(CLKCONSTA & 0x40); //等待晶振稳定为32M
CLKCONCMD &= ~0x47; //设置系统主时钟频率为32MHZ
}
/**
* @brief 串口初始化函数
* @param None
* @retval None
*/
void InitUart()
{
PERCFG = 0x00; //位置1 P0口
P0SEL = 0x0c; //P0用作串口
P2DIR &= ~0xc0; //P0优先作为UART0
U0CSR |= 0x80; //串口设置为UART方式
U0GCR |= 11;
U0BAUD |= 216; //波特率设为115200
U0CSR |= 0x40; //UART接收器使能
UTX0IF = 0; //UART0 TX中断标志初始置位0
}
/**
* @brief 串口发送函数
* @param Data:发送缓冲区
len:发送长度
* @retval None
*/
void UartSendString(char *Data, int len)
{
uint i;
for(i=0; i<len; i++)
{
U0DBUF = *Data++;
while(UTX0IF == 0);
UTX0IF = 0;
}
}2.6实验现象
串口显示的温度如下图，用手摸着18B20 发现温度明显在变化。
