PIC微控制器实现DS18B20温度传感器群组读取

根据给定的文件信息，我们将讨论如何利用PIC微控制器读取16个DS18B20温度传感器的数据。DS18B20是由Maxim Integrated生产的数字温度传感器，广泛应用于需要远程温度检测的系统中。PIC微控制器是一种常用的单片机，具有易用性、灵活性和成本效益等特点。 知识点如下： ### PIC微控制器简介 PIC（Peripheral Interface Controller）微控制器是由Microchip Technology（微芯科技）公司开发的一系列单片机。它们通常用于嵌入式系统设计，因其简单、低功耗、可靠以及具备强大的指令集和丰富的外设接口而受到青睐。PIC微控制器有多种不同的系列，适合不同的应用需求。 ### DS18B20数字温度传感器 DS18B20是一款数字温度传感器，可以提供9到12位的摄氏温度测量值。其测量范围为-55°C到+125°C，分辨率为0.5°C。它支持“一线”通信协议，允许许多DS18B20设备通过单一的数据线与PIC微控制器通信。 ### “一线”通信协议 “一线”通信是一种多主机、多从机的通信协议，允许单个数据线同时连接多个设备。DS18B20使用这一协议与PIC微控制器进行通信。每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，让PIC可以区分网络上的每个传感器。 ### PIC读取DS18B20程序开发步骤 以下是利用PIC微控制器读取16个DS18B20数字温度传感器数据的基本步骤： 1. **初始化**：配置PIC的I/O端口用于一线通信，并初始化一线总线。对于每个DS18B20传感器，需要进行复位操作，以确保它们被正确识别。 2. **设备识别**：通过一线协议执行“搜索”算法来识别总线上连接的所有DS18B20设备。此过程涉及发送复位脉冲、读取存在脉冲，然后发送“跳过ROM”命令和“读取ROM”命令以获取每个设备的序列号。 3. **数据读取**：一旦识别了所有设备，就可以分别发送转换命令给每个传感器，使其开始温度转换。温度转换完成后，PIC微控制器可以请求每个传感器通过一线协议发送其温度数据。 4. **数据解析**：由于DS18B20可以输出9到12位的温度数据，所以需要将读取的数据解析为温度值。这通常涉及到一些位操作和数学计算，以确定实际温度。 5. **主循环**：将上述步骤放入一个主循环中，以定期从每个DS18B20传感器读取温度，并根据需要更新显示或存储数据。 ### 文件名称列表说明 1. **search.c**: 包含了搜索算法的实现代码，用于识别连接到PIC微控制器一线总线上的所有DS18B20设备。 2. **ds18b20.c**: 包含与DS18B20传感器通信的核心函数，如初始化、读取温度等。 3. **initial.c**: 包含初始化PIC微控制器的相关代码，包括I/O端口、时钟、一线通信等。 4. **18.prj**: 这是一个项目文件，包含了程序的编译和链接设置，可能还包含了程序的具体硬件配置和环境设置。 ### 关键编程概念 - **I/O端口配置**: 为了与DS18B20通信，需要将PIC的特定I/O端口配置为开漏输出，以便产生一线通信所需的数据信号。 - **一线协议实现**: 实现一线协议的关键步骤是精确控制时序，例如复位脉冲的宽度，以及在适当的时间读取数据。 - **中断和轮询**: 为了高效地管理一线通信，可能会用到中断服务程序（ISR），或者在主程序中轮询一线状态，以检查是否存在新的数据。 ### 结论 通过上述步骤和程序的详细设计，可以实现一个利用PIC微控制器读取多个DS18B20数字温度传感器的系统。这在需要监测环境温度或工业过程温度的应用中尤其有用。最终，通过适当的软件设计和硬件选择，可以确保系统的可靠性和数据的准确性。