單片機(jī) 測(cè)溫芯片 18B20 是一款常用的IC，優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)不多說(shuō)，這里主要討論溫度值的處理，尤其是負(fù)溫度。

　　18B20片內(nèi)有一個(gè)9Byte的 SRAM 和一個(gè)3Byte的 EEPROM。如下圖：

　　其中我們需要使用的就是SRAM中的前兩個(gè)字節(jié)，這里儲(chǔ)存的就是我們要的溫度值。這兩個(gè)字節(jié)的結(jié)構(gòu)如下：

　　我們可以看到，LS（低字節(jié)）的高四位 和 MS（高字節(jié)）的低四位共8個(gè)字節(jié)構(gòu)成了實(shí)際的一個(gè)帶符號(hào)位的字節(jié)數(shù)據(jù)可以表示（-128～127）足夠表示18B20的溫度范圍。MS的高四位為符號(hào)為的擴(kuò)展，當(dāng)溫度值為正時(shí)MS高5位（圖中S的五位）全為0，溫度值為負(fù)時(shí)全為1。LS的低四位為小數(shù)部分，不是要求太高的話可以忽略。我們這里暫不套路小數(shù)部分的處理方法。

　　下面我們就來(lái)討論整數(shù)部分的數(shù)據(jù)處理方法。

　　整數(shù)部分我們實(shí)際只要高字節(jié)的第四位和低字節(jié)的高四位。首先通過(guò)移位求或后生成一個(gè)無(wú)符號(hào)位的字節(jié)。然后判斷這個(gè)無(wú)符號(hào)的值是否大于127，如果大于128說(shuō)明是個(gè)負(fù)溫度需要處理，否則就可以直接返回。

　　18B20的負(fù)溫度使用補(bǔ)碼形式輸出，我們只需要對(duì)這個(gè)字節(jié)進(jìn)行取反加1后就是這個(gè)負(fù)溫度的絕對(duì)值，這時(shí)候我們需要一個(gè)符號(hào)標(biāo)記告訴輸出函數(shù)這是個(gè)負(fù)溫度需要顯示負(fù)號(hào)即可。

　　下面貼出數(shù)據(jù)處理部分的代碼：

　　uchar readtemp（） //讀取溫度

　　{

　　uchar temp = 0;

　　uchar tmp［2］

　　reset（）;

　　writebyte（0xCC）; // 跳過(guò)序列號(hào)

　　writebyte（0x44）; // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換

　　delayms（1000）;

　　reset（）;

　　writebyte（0xCC）;

　　writebyte（0xBE）; //讀9個(gè)寄存器，前兩個(gè)為溫度

　　tmp［0］=readbyte（）; //低位

　　tmp［1］=readbyte（）; //高位

　　temp = （（tmp［1］《《4）&0xF0）|（（tmp［0］》》4）&0x0F）;

　　if（temp》127）

　　{

　　temp = ~temp + 1;

　　}

　　return （temp）;

　　}

　　如何用51單片機(jī)讀取ds18b20的取負(fù)溫度？

　　18b20的ram中，前兩個(gè)字節(jié)放的是溫度信息。其中第二個(gè)字節(jié)的高五位是符號(hào)位，當(dāng)溫度為正的時(shí)候，高五位的字節(jié)是0，當(dāng)溫度為負(fù)的時(shí)候，高五位字節(jié)為一。當(dāng)溫度為正的時(shí)候，只需要將兩個(gè)字節(jié)的數(shù)合到一個(gè)字節(jié)，然后乘以0.0625就是實(shí)際的溫度。

　　那么，當(dāng)溫度為負(fù)的時(shí)候，該怎么讀取溫度呢？是將兩個(gè)字節(jié)合為一個(gè)字節(jié)，然后先取反，再加一，最后再和0.0625相乘嗎？這樣得出的結(jié)果就是實(shí)際的負(fù)溫度值嗎？

　　判斷是否是負(fù)，就是取高幾位的讀取值采用與的方式判斷，比如（000） 11111 00001000，那么高5位可以這樣弄，tempH&0x1f，如果這個(gè)值=1；說(shuō)明是負(fù)的，否則就是正的啊，不過(guò)有一點(diǎn)，取反是對(duì)的，還要加1啊，記得哦。

　　至于在LCD中顯示的，確實(shí)是按你說(shuō)的那樣，直接寫上一個(gè)符號(hào)即可。

　　DS18b20 輸出的負(fù)溫度數(shù)據(jù)是定點(diǎn)補(bǔ)碼（小數(shù)點(diǎn)后固定二進(jìn)制四位），符號(hào)可由最高位判定（0為正，1為負(fù)）。若是負(fù)數(shù)，則求其補(bǔ)碼即可，具體為“取反加一”或 0x10000 - T （T為度出來(lái)的補(bǔ)碼）。

　　把讀出來(lái)的數(shù)temperaturebuffer定義成16位的帶符號(hào)整形，進(jìn)行帶符號(hào)的移位，直接轉(zhuǎn)成浮點(diǎn)數(shù)，正負(fù)號(hào)就在里面了，用下面的表達(dá)式，你不用判斷正負(fù)。

　?。ǎ╢loat）（temperaturebuffer》》4））+（（temperaturebuffer&0x0F）/16.0）

　　其內(nèi)有兩個(gè)溫度上下限寄存器TH和TL，所采溫度若超過(guò)此溫度范圍后會(huì)置相應(yīng)的報(bào)警標(biāo)志位。至于那個(gè)校驗(yàn)，是CRC-8，這并不太復(fù)雜，可以找些相關(guān)資料了解一下便知。

　　DS18B20測(cè)負(fù)溫度程序

　　//main.c

　　#include

　　#include

　　#include “18B20.h”

　　#include“disp.h”

　　#define uint unsigned int

　　#define uchar unsigned char

　　const uchar shu［10］={0xC0，0xF9，0xA4，0xB0，0x99，0x92，

　　0x82，0xF8，0x80，0x90};

　　const uchar bshu［3］={0xff，0xf9，0xbf};

　　//延時(shí)函數(shù)在4M時(shí)延時(shí)1ms

　　void s_1ms（unsigned int ms）

　　{

　　unsigned int aa;

　　for（;ms》=1;ms--）

　　{

　　for（aa=0;aa《=800;aa++）

　　{;}

　　}

　　}

　　void main（）

　　{

　　uint wendu，xiao，ge，shi，bai;

　　uchar fh;

　　DDRA = 0xff;

　　PORTA = 0xff;

　　s_1ms（200）; //延時(shí)200ms

　　ds1820_reset（）; //DS18B20復(fù)位

　　while （1）

　　{

　　ds1820_start（）;

　　wendu = ds1820_read_temp（）; //讀取溫度數(shù)值

　　fh=ds1820_fh（）;

　　if（fh）

　　{

　　wendu=~（wendu）+1;

　　wendu = （wendu * 10）/ 16; //數(shù)值處理

　　wendu = wendu % 1000;

　　shi= wendu / 100; //顯示第2位

　　wendu = wendu % 100;

　　ge= wendu / 10; //顯示ge位

　　xiao=wendu % 10; // 顯示小數(shù)位

　　display（0，shu［xiao］）; //小數(shù)位

　　display（1，shu［ge］&0x7f）; //個(gè)位

　　display（2，shu［shi］）; //shi

　　display（3，bshu［2］）; //bai位，0不顯示

　　}

　　else

　　{

　　wendu = （wendu * 10） / 16; //數(shù)值處理

　　bai = wendu / 1000; //bai位

　　wendu = wendu % 1000;

　　shi= wendu / 100; //顯示第2位

　　wendu = wendu % 100;

　　ge= wendu / 10; //顯示ge位

　　xiao=wendu % 10; // 顯示小數(shù)位

　　display（0，shu［xiao］）; //小數(shù)位

　　display（1，shu［ge］&0x7f）; //個(gè)位

　　display（2，shu［shi］）; //shi

　　display（3，bshu［bai］）; //bai位，0不顯示

　　}

　　}

　　}

　　//18B20.h

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　//設(shè)置成輸入

　　#define DQ_INPUT DDRC &= ~BIT（7）

　　//設(shè)置成輸出

　　#define DQ_OUT DDRC |= BIT（7）

　　//設(shè)置成低電平

　　#define DQ_LO PORTC &= ~BIT（7）

　　//設(shè)置成高電平

　　#define DQ_HI PORTC |= BIT（7）

　　//讀出

　　#define DQ_R PINC & BIT（7）

　　//中斷標(biāo)志

　　uchar init_f;

　　//延時(shí)函數(shù)

　　void delay_us（uint ms）

　　{

　　uchar tm;

　　while（ms--）

　　{

　　for（tm=0;tm《2;tm++）;

　　}

　　}

　　//DS18B20復(fù)位

　　void ds1820_reset（void）

　　{

　　uchar i;

　　//中斷保護(hù)

　　init_f = SREG;

　　//關(guān)中斷

　　CLI（）;

　　DQ_OUT;

　　DQ_LO;

　　delay_us（80）; //延時(shí)500us

　　DQ_HI;

　　DQ_INPUT;

　　delay_us（10）; //延時(shí)80us

　　i = DQ_R;

　　delay_us（80）; //延時(shí)500us

　　if （init_f & 0x80） //恢復(fù)中斷狀態(tài)

　　{

　　SEI（）;

　　}

　　}

　　//DS18B20字節(jié)讀取

　　uchar ds1820_read_byte（void）

　　{

　　uchar i;

　　uchar value = 0;

　　//中斷保護(hù)

　　init_f = SREG;

　　//關(guān)中斷

　　CLI（）;

　　for （i = 8; i ！= 0; i--） {

　　value 》》= 1;

　　DQ_OUT;

　　DQ_LO;

　　delay_us（2）;

　　DQ_HI;

　　DQ_INPUT;

　　if （DQ_R）

　　{

　　value|=0x80;

　　}

　　delay_us（10）; //延時(shí)60us

　　}

　　if （init_f&&0x80） //恢復(fù)中斷狀態(tài)

　　{

　　SEI（）;

　　}

　　return（value）;

　　}

　　//DS18B20字節(jié)寫入

　　void ds1820_write_byte（unsigned char value）

　　{

　　uchar i;

　　init_f = SREG;

　　CLI（）;

　　for （i = 8; i 》 0; i--）

　　{

　　DQ_OUT;

　　DQ_LO;

　　if （value & 0x01）

　　{

　　DQ_HI;

　　}

　　delay_us（10）; //延時(shí)80us

　　DQ_HI;

　　value 》》= 1;

　　}

　　if （init_f & 0x80）//恢復(fù)中斷狀態(tài)

　　{

　　SEI（）;

　　}

　　}

　　//啟動(dòng)ds1820轉(zhuǎn)換

　　void ds1820_start（void）

　　{

　　ds1820_reset（）;

　　ds1820_write_byte（0xCC）; //勿略ROM

　　ds1820_write_byte（0x44）; //啟動(dòng)轉(zhuǎn)換

　　}

　　//讀溫度

　　uint ds1820_read_temp（void）

　　{

　　uint i，wendu;

　　uchar buf［2］;

　　ds1820_reset（）;

　　ds1820_write_byte（0xCC）; //勿略ROM

　　ds1820_write_byte（0xBE）; //讀溫度

　　for （i = 0; i 《 2; i++）

　　{

　　buf［i］ = ds1820_read_byte（）;

　　}

　　wendu = （buf［1］《《8）|buf［0］;

　　return wendu;

　　}

　　uint ds1820_fh（void） //讀正負(fù)溫度符號(hào)

　　{

　　uint i，bb;

　　uchar buf［2］;

　　ds1820_reset（）;

　　ds1820_write_byte（0xCC）; //勿略ROM

　　ds1820_write_byte（0xBE）; //讀溫度

　　for （i = 0; i 《 2; i++）

　　{

　　buf［i］ = ds1820_read_byte（）;

　　}

　　bb=buf［1］&0xf0;

　　return bb;

　　}

　　//disp.h

　　#define uchar unsigned char

　　#define uint unsigned int

　　#define SHCP_0 PORTA&=~BIT（1）

　　#define SHCP_1 PORTA|=BIT（1）

　　#define DS_0 PORTA&=~BIT（3）

　　#define DS_1 PORTA|=BIT（3）

　　#define STCP_0 PORTA&=~BIT（2）

　　#define STCP_1 PORTA|=BIT（2）

　　void CKin（）

　　{

　　SHCP_0;

　　NOP（）;

　　SHCP_1;

　　}

　　void Dataout（） //并行輸出

　　{

　　STCP_0;

　　NOP（）;

　　STCP_1;

　　}

　　void Datein（ uchar date ） //數(shù)據(jù)串行輸入

　　{

　　uchar i，mod;

　　DDRA=0xff;

　　for（i=0;i《8;i++）

　　{

　　mod=date&0x80;

　　if（mod==0x80）

　　{DS_1;}

　　else

　　{DS_0;}

　　CKin（）;

　　date《《=1;

　　}

　　Dataout（）; //并行輸出

　　}

　　void weihao（uchar add）

　　{

　　DDRA=0xff;

　　switch（add）

　　{

　　case 0:PORTA=0x1f;break;

　　case 1:PORTA=0x1f|0x80;break;

　　case 2:PORTA=0x1f|0x40;break;

　　case 3:PORTA=0x1f|0xc0;break;

　　case 4:PORTA=0x1f|0x20;break;

　　case 5:PORTA=0x1f|0xA0;break;

　　case 6:PORTA=0x1f|0x60;break;

　　case 7:PORTA=0x1f|0xE0;break;

　　default:break;

　　}

　　}

　　void DELAY（uint tt）

　　{

　　uint mm;

　　while（tt--）

　　{

　　for（mm=30;mm》0;mm--）;

　　}

　　}

　　void display（uchar wei，uchar data）

　　{

　　weihao（wei）;

　　Datein（data）;

　　DELAY（20）;

　　weihao（wei）;

　　Datein（0xff）;

　　}