原创 数字温度传感器DS18B20的Proteus仿真

调试笔记：

1、DS18B20重新启动单总线，然后使用0xbe读取转换的温度值，不能写入0x44（启动转换）命令之后延时750ms接着就读取scratchpad，这样是没有意义的，参见DS18b20 Datasheet中的访问流程图；

2、用单片机模拟单总线需要精确的微秒级延时，因此，延时程序的编制太重要不过了；本例程编制中参考了网络原创贴：51单片机 Keil C 延时程序的简单研究（by: InfiniteSpace Studio），具体如下：

/*延时计算式：2 × x+5；Step：2us；*/
extern void Delay_Xus(int8u x)  //x取值1～255；
{ while(--x); }

3、Read time slot中必须对DQ写1后再读，否则，读出来的温度转换值将是不预期的垃圾；

4、内部框图：

5、转换后的温度数据格式：

6、内部Memory组织：

7、时序：

8、子模块例程(One-Wire.c)：

/******************************************************************************/
/**
/** 模 块 名： -------------------One-Wire.C----------------------------------
/**            -----------------DS18B20单总线模块----------------------------*/
/** 功能描述：
/**
/** 创 建 人： huangtiexiong    日期：2006-11-28   */
/** 修 改 人：                         日期：2006-11-28   */
/** 其他说明：
/******************************************************************************/

#include "Includes.h"   //文件包含

/*************************************************
    模块级变量申明                
*************************************************/
static void  OneWire_Rst(void);
static void  OneWire_Init(void);
static void  OneWire_WriteByte(int8u cmd);
static int8u  OneWire_ReadByte(void);
static void  OneWire_Idle(void);

/*************************************************
    子函数定义                 
*************************************************/

/*******************************************************************************
*** 函 数 名: static void OneWire_Init(void)
*** 功能描述:
*** 全局变量:
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: 单总线数据传输初始化；
/******************************************************************************/
static void OneWire_Init(void)
{
 DQ = 1; NOP();
 DQ = 0;      //拉低数据线，准备Reset OneWire Bus；
 Delay_Xus(125);  //延时510us，Reset One-Wire Bus.
 Delay_Xus(125);
 
 DQ = 1;      //提升数据线；
 Delay_Xus(15);  //延时35us；
 
 while(DQ)     //等待Slave 器件Ack 信号；
 { NOP(); }
 Delay_Xus(60);  //延时125us； 
 DQ = 1;      //提升数据线，准备数据传输；
 }
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: static void OneWire_Rst(void)
*** 功能描述:
*** 全局变量: No !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: 单总线Reset pulse；
/******************************************************************************/
static void OneWire_Rst(void)
{
 DQ = 0;      //拉低数据线，准备Reset OneWire Bus；
 Delay_Xus(125);  //延时511us，Reset One-Wire Bus.
 DQ = 0; Delay_Xus(125);
 }
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: static void OneWire_WriteByte(int8u cmd)
*** 功能描述: 写一个字节；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: cmd：8bit；
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: cmd主要有Rom操作指令和E2Ram操作指令两种；
/******************************************************************************/
static void OneWire_WriteByte(int8u cmd)
{
 int8u i;
 for(i=0;i<8;i++)
 {if(cmd & 0x01)  //低位在前；
   {DQ = 0;    //结束Recovery time；
    NOP();NOP();NOP();
    DQ = 1;   } //发送数据;
  else
   {DQ = 0;    //结束Rec time；
    NOP();NOP();NOP();  
    //DQ = 0;  } //发送数据；
  Delay_Xus(30);  //等待Slave Device采样；
  DQ = 1;      //Recovery;
  NOP();      //Recovery Time Start;
  cmd >>= 1;
  }
 }
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: static int8u OneWire_ReadByte(void)
*** 功能描述: 读取一个字节；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: 8bit data；
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: 读之前必须首先写1；
/******************************************************************************/
static int8u OneWire_ReadByte(void)
{
 int8u i;
 int8u tmp = 0;
 DQ = 1;  NOP();     //准备读；
 for(i=0;i<8;i++)
 {
  tmp >>= 1;    //低位先发；
  DQ = 0;      //Read init；
  _nop_();     //2ms；
  DQ = 1;      //必须写1，否则读出来的将是不预期的数据；
  Delay_Xus(2);   //延时9us；
  _nop_();
  if(DQ)      //在12us处读取数据；
   tmp |= 0x80;
  Delay_Xus(30);  //延时55us；
  DQ = 1;   NOP();   //恢复One Wire Bus；
  }
 return tmp; }
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: static void OneWire_Idle(void)
*** 功能描述: 总线空闲模式；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明:
/******************************************************************************/
static void OneWire_Idle(void)
{ DQ = 1; NOP();}
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: extern void DS18B20_Init(void)
*** 功能描述: 器件DS18B20初始化；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明:
/******************************************************************************/
extern void DS18B20_Init(void)
{ OneWire_Init();}
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: extern void DS18B20_RomCmd(int8u romCmd)
*** 功能描述: DS18B20Rom操作命令写；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: romCmd；
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: 0x33:Read Rom; 0x55:Match Rom; 0xcc:Skip rom; 0xf0: Search rom;
       0xec:Alarm Search.
/******************************************************************************/
extern void DS18B20_RomCmd(int8u romCmd)  //仅写了SkipRom例程；
{switch(romCmd){
   case 0xcc:   //Skip Rom command;
     OneWire_WriteByte(0xcc);
     break;
   default:
     break;}}
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: extern void DS18B20_MemCmd(int8u memCmd)
*** 功能描述: DS18B20Memory 操作命令；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明: 仅写了ConvertT(0x44) 和0xBE命令；
       0x44:Convert T; 0xbe:Read Scratch-pad;
/******************************************************************************/
extern void DS18B20_MemCmd(int8u memCmd) {
 switch(memCmd){
  case 0x44:  //Start to Convert temperature;
   OneWire_WriteByte(0x44);  NOP();
   DS18B20_Busy();
   Delay_Xms(250);  Delay_Xms(250);   Delay_Xms(250); //延时750ms；
    break;
  
  case 0xbe:  //Read scratchpad;
   OneWire_WriteByte(0xbe);
   break;
 default: break; }}
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: extern void DS18B20_ReadDat(int8u len,int8u *buf)
*** 功能描述: 读取DS18B20内部的Scratchpad内容；
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: len：将要读取的数据长度；
*** 输  出: buf：数据缓存；
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明:
/******************************************************************************/
extern void DS18B20_ReadDat(int8u len,int8u *buf)
{
 int8u i;
 for(i=0;i { buf = OneWire_ReadByte();}
 OneWire_Rst();OneWire_Idle(); }
/*******************************************************************************
*** 函 数 名: extern void DS18B20_Busy(void)
*** 功能描述: 内部模数转换中，忙
*** 全局变量: NO !
*** 输  入: NO !
*** 输  出: NO !
*** 创 建 人：huangtiexiong     日期：2006-11-28
*** 修 改 人：           日期：2006-11-28
*** 函数说明:
/******************************************************************************/
extern void DS18B20_Busy(void)
{OneWire_Idle();}