同步快速读取8支DS18B20温度的方法

------李杰<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />

DS18B20在测温领域，应用非常广泛。当系统要测量多支DS18B20的温度时，如何快速测量，成为程序设计的关键。

DS18B20内部均有一个独立的序列号（ROMCODE），单片机通过ROMCODE可以对一条总线上的多支DS18B20进行控制，读取它们的温度。但要完成这个操作，软件设计异常复杂，同时存在一个致命的缺点：速度太慢！对于一些实时性要求高的测稳场合，根本无法使用。现在介绍一种采用单片机的并口，同步快速读取8支DS18B20的方法。

一、设计原理

电路见图一，8支DS18B20全部与单片机(Lpc932A1)的P0口连接。由排阻RB1（2K）提供上拉，采用1mm的导线，控制距离可达200米。减小RB1的阻值，还可进一步提高控制距离。

对于一支DS18B20，我们要输出或输入各类命令数据时，采用“位寻址”

如：

MOV  D0，C   ；

MOV  C，D0  ；

SETB C              ；              

而对于8支DS18B20，如果还采用“位寻址”的方法，程序就非常复杂！但我们只需将“位寻址”扩展成“字节寻址”如：

MOV     P0，#0FFH

MOV  A,    P0

即可一次输出或输入8个位数据，从而达到同步读取的目的。详细的程序见下（只给出 读、写子程序）。

八支DS18B20的控制程序

以下程序全部在KEIL C51下编译！

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//12MHz 下，_NOP_1uS_()执行时间0.1667us   LPC932

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#define NOP_1uS  _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_()

//**************************************

#define Skip                  0xcc              //跳过命令

#define Convert             0x44       //转化命令

#define RdDs18b20       0xbe              //读温度命令

//********************************************************************

#define  DQ         P0           //P0口用8个DS18B20

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//功能：10us 级别延时

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void Delay10us(unsigned char n){

       while(n--)  {

              NOP_1uS;NOP_1uS;NOP_1uS;

              NOP_1uS;NOP_1uS;NOP_1uS;

              NOP_1uS;

       }

}

//----------------------------------

//功能：总线初始化

//-----------------------------------

bit Init_18B20(void)

{

       DQ=0;

       Delay10us(50);//延时500us

       DQ=0xff;

       Delay10us(9);//延时90us

       if((DQ & 0x1f) ==0x1f)                     //0001 1111b=1f

       {

              return 0;  //失败0

       }else

       {

              Delay10us(40);//延时400us

              DQ=0xff;              //成功！

       }

       return 1;

}

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//功能：读取18B20 (8个DS18B20)

//入口 *p接收数据的地址指针

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void Read_18B20(unsigned char *p){

       unsigned char i;

       for(i=0;i<8;i++) {

              DQ=0;

              NOP_1uS;                                         //延时1us

              DQ=0xff;

              NOP_1uS;NOP_1uS;NOP_1uS;

              NOP_1uS;NOP_1uS;NOP_1uS;          //延时5us

              //----------------------------------

              *p++=DQ;                                         //并口读入8个位

              //----------------------------------

              Delay10us(5);                                    //延时40us

              DQ=0xff;

       }

}

//-----------------------------------

//功能：写18B20

//-----------------------------------

void Write_18B20(unsigned char n)

{

       unsigned char i;

       for(i=0;i<8;i++)

       {

              DQ=0;

              Delay10us(1);                                    //延时13us 左右

              DQ= (n&0x01)*0xff;

              n=n>>1;

              Delay10us(5);                                    //延时50us 以上

              DQ=0xff;

       }

}

二、   温度合成处理

采用上述方法1次性读取了8支DS18B20的温度数据占用时间不到1秒，但它们在RAM中排列是交叉的，必须用软件合成，才能得到8个的温度值。温度值在Buf中的存放次序（见表一）

表一

在8个字节的缓存区中（Buf[0]-Buf[7]）中，从D07位开始，纵向依次排列的是8支DS18B20的温度值，此时要设计一个将纵向8位数据转换成横向的数据程序，便可得到温度的数据字节，连续执行2次，便可将DS18B20的高、低字节全部合成标准的温度数据（程序见下）。

#define Ds18b20k                8            //定义8支DS18B20

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//数据合并 Buf[0].0,Buf[1].0...=>Dat[0]

//8 个DS18B20合并8个温度

//------------------------------------------

void FormatTemp(unsigned char *pSurce,unsigned char *pTag)

{

       code unsigned char CodeMask[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};    //对应8个DS18B20的位

       unsigned char i,j;

       for (i=0;i<Ds18b20k;i++)

       {

              for (j=0;j<8;j++)

              {

                     pTag >>=1;