一种基于单片机定时器读取DS18B20温度的方法与流程

一种基于单片机定时器读取ds18b20温度的方法
【技术领域】
1.本发明涉及单片机技术领域，具体涉及一种基于单片机定时器读取ds18b20温度的方法。


背景技术：

2.ds18b20是一款常用的单总线数字温度测量芯片，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。但由于ds18b20是单总线接口，即接收和发送都是这个通信脚进行的。
3.其接收数据时为高电阻输入，其发送数据时是开漏输出，本身不具有输出高电平的能力，即输出0时通过mos下拉为低电平，而输出1时，则为高阻，需要外接上拉电阻将其拉为高电平，故而对时序的要求比较严格，需在一定时间内精确延时，常用的方法为根据单片机的频率采用软件延时，容易出现的问题有：1、用软件做延时会导致单片机阻塞；2、延时期间一般要关中断，防止别的任务进来导致延时不准，这会导致多任务系统运行不稳定。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，提出了一种基于单片机定时器读取ds18b20温度的方法；
5.一种基于单片机定时器读取ds18b20温度的方法，具体步骤为：1)、status＝＝0等待状态；2)、初始化时序；3)、写时序、4)、读时序；5)、status＝＝12计算温度值；方法通过单片机的定时器来控制各时序的延时，将初始化时序、写时序和读时序分解成3种、3种和4种的状态，在定时器的中断里根据不同的状态进行处理后读出2字节，继而根据读出的2字节计算温度值。
6.优选的，初始化时序分解为:status＝＝1，开始初始化时序，拉低总线500us；status＝＝2，已经拉低总线500us，释放总线60us，等待器件的响应；status＝＝3，等待了60us，判断是否存在器件，延时500us。
7.优选的，写时序分解为:status＝＝4，开始写时序，拉低总线5us；status＝＝5，写bit至总线，延时60us；status＝＝6，写完1bit，释放总线5us。
8.优选的，读时序分解为：status＝＝8，开始读时序，拉低总线5us；status＝＝9，释放总线，延时10us；status＝＝10，单片机采样，延时50us；status＝＝11，读完1bit了，释放总线5us。
9.优选的，写时序和读时序之间还设有status＝＝7，即中间状态，在写时序命令完成后判断下一步的步骤，如果要读数据转到status＝＝8，要重新初始化转到status＝＝1。
10.优选的，写时序分解的status＝＝6，在写完1bit，释放总线5us的步骤完成后，判断一个字节是否写完，没写完状态转回status＝＝4，完成了转到status＝＝7。
11.优选的，status＝＝11，读完1bit，释放总线5us完成后，继而判断两个字节是否读完，没读完状态转回到status＝＝8，完成了转到status＝＝12，即根据读出的2字节计算温度值。
12.优选的，status＝＝12在根据读出的2字节计算温度值后，状态转为status＝＝0，即初始状态。
13.本发明通过本方法提出采用单片机定时器中断来实现延时，将读取ds18b20温度的时序分成不同的状态，每次进入定时器中断根据不同的状态来进行不同的操作。采用这种方法消除了读取ds18b20温度的阻塞问题，并且能精准的控制时序，大大提高了多任务系统的稳定性。
【附图说明】
14.图1为本发明的初始化时序分解示意图；
15.图2为本发明的写时序分解示意图；
16.图3为本发明的读时序分解示意图；
17.图4为本发明的流程图。
【具体实施方式】
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
19.一种基于单片机定时器读取ds18b20温度的方法，如图1至3所示，通过单片机的定时器来控制各时序的延时，将初始化时序、写时序和读时序分解成3种、3种和4种的状态；
20.即初始化时序分解为:status＝＝1，开始初始化时序，拉低总线500us；status＝＝2，已经拉低总线500us，释放总线60us，等待器件的响应；status＝＝3，等待了60us，判断是否存在器件，延时500us。
21.优选的，写时序分解为:status＝＝4，开始写时序，拉低总线5us；status＝＝5，写bit至总线，延时60us；status＝＝6，写完1bit，释放总线5us。
22.优选的，读时序分解为：status＝＝8，开始读时序，拉低总线5us；status＝＝9，释放总线，延时10us；status＝＝10，单片机采样，延时50us；status＝＝11，读完1bit了，释放总线5us。
23.如图4所示，具体步骤为：1)、status＝＝0等待状态；
24.2)、初始化时序；status＝＝1，开始初始化时序，拉低总线500us，即：start()；writetime(500)；status++。
25.status＝＝2，已经拉低总线500us，释放总线60us，等待器件的响应，即wait()；writetime(60)；status++。
26.status＝＝3，等待了60us，判断是否存在器件，延时500us；即：
27.if(read()＝＝0)status++；//如果器件存在进行下一步
28.else status＝0；//器件不存在状态归0
29.writetime(500)。
30.3)、写时序；status＝＝4，开始写时序，拉低总线5us；即：start()；writetime(5)；status++。
31.status＝＝5，写bit至总线，延时60us；即：if(写1)wait()；else start()；
writetime(60)；status++；
32.status＝＝6，写完1bit，释放总线5us，继而判断一个字节是否写完，没写完状态转回status＝＝4，完成了转到status＝＝7；即：wait()；writetime(5)；if(写完1字节)status++；else status-＝2。
33.4)、中间状态，status＝＝7，在写时序命令完成后判断下一步的步骤，如果要读数据转到status＝＝8，要重新初始化转到status＝＝1；
34.5)、读时序；status＝＝8，开始读时序，拉低总线5us，即：start()；writetime(5)；status++；
35.status＝＝9，释放总线，延时10us，即：wait()；writetime(10)；status++；
36.status＝＝10，单片机采样，延时50us；status＝＝11，读完1bit了，释放总线5us，继而判断两个字节是否读完，没读完状态转回到status＝＝8，完成了转到status＝＝12；即：wait()；writetime(5)；if(读完2字节)status++；else status-＝3。
37.6)、status＝＝12计算温度值，即根据读出的2字节计算温度值后，并将状态转为status＝＝0，即初始状态，即：temperature＝(byte2*256+byte1)*0.0625；status＝0；
38.其中：状态机：status，表示进入定时器中断时，处理过程所处的状态；
39.写定时器延时时间：writetime(x)，x表示us；
40.启动：start()，单片机拉低总线；
41.等待：wait()，单片机释放总线；
42.读取总线电平：read()，单片机读取总线电平。
43.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。