基于51单片机的公路温度采集存储器设计+电路设计+源程序 第8页

3.2 子程序设计
3.2.1  DS18B20的通信协议
　　　
根据DS18B20的通讯协议，主机（单片机AT89S52）控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行初始化操作，初始化成功后发送一条存储器操作命令（ROM指令），最后处理数据（发送RAM指令），这样才能对DS18B20进行预定的操作。所用各ROM、RAM操作指令分别如表3.1、表3.1所示。
  表3.1  ROM指令表　　　
指令 约定代码 功能
读ROM 33H 读DS18B20温度传感器ROM中的编码(即64位地址)
符合ROM 55H 发出此命令之后,接着发出64位ROM编码,访问单总线上与该编码相对应的DS18B20使之做出响应,为下一步对该DS18B20的读写做准备.
搜索ROM 0F0H 用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地址。为操作各器件作好准备。
 表3.2  RAM指令表
指令 约定代码 功能
温度转换 44H 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。
读暂存器 0BEH 读内部RAM中9字节的内容。
写暂存器 4EH 发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据。

3.2.2 子程序　　　
温度转换命令子程序主要是发送温度转换开始命令。在发送匹配ROM命令后，紧跟着发送要进行测温的DS18B20的64位ROM序列（这个序列号一般由厂方提供或通过实验的方式获得）。采用12位分辨率，转换时间约为750ms。其程序流程图如图3.1所示。
 
　　图3.1 温度转换命令子程序流程图
　　　
（1）读出温度子程序
读出温度子程序主要功能是读出RAM中的9个字节，在读出时需进行CRC校验，校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图3.2所示。
（2）计算温度子程序
从DS18B20读取出的二进制值必须先转换成十进制值，才能用于字符的显示。在系统采用12位转换精度，温度寄存器里的值是以0.0625为步进的，即温度值为温度寄存器里的二进制值乘以0.0625，就是实际的十进制温度值。
通过观察可以发现一个十进制值和二进制值之间有很明显的关系。低字节的高半字节乘以0.0625恰好就是原整数。因此，把二进制的高字节的低半字节和低字节的高半字节组成一个字节，这个字节的二进制值化为十进制值后，就恰好是温度值的百、十、个位值；剩下的低字节的低半字节化成十进制后，就是温度值的小数部分。小数部分因为是半个字节，所以二进制值范围是0～F，转换成十进制小数值就是0.0625的倍数。这样需要4位的数码管来显示小数部分，实际应用不必有这么高的精度，采用1位数码管来显示小数，可以精确到0.1℃。其程序流程图如图3.3所示。

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