步骤一:审题与需求分析
描述:首先,我们需要明确问题的核心需求。用户希望在基于AI8051U主控芯片的实验箱上编写代码,以读取DS18B20温度传感器的温度值。这涉及到硬件连接、驱动DS18B20的协议实现以及数据处理与显示。
下一步:确定硬件连接方式和所需的软件库或驱动程序。
步骤二:硬件连接与配置
描述:为了实现DS18B20与AI8051U的通信,需要正确连接硬件。通常,DS18B20通过单总线(One-Wire)接口与主控芯片连接。具体连接包括将DS18B20的VDD连接到电源,GND接地,DQ引脚连接到AI8051U的一个GPIO口,并通过一个上拉电阻(通常为4.7kΩ)连接到VCC。
下一步:编写初始化和通信协议的代码,以驱动DS18B20。
步骤三:编写DS18B20驱动代码
描述:在AI8051U上实现DS18B20的驱动,需要处理One-Wire协议,包括发送复位脉冲、发送跳过ROM命令、发送转换命令以及读取温度数据。以下是一个基本的代码示例,展示如何初始化DS18B20并读取温度值。
#include <reg51.h>
// 定义DS18B20连接的端口
#define DS18B20_PIN P3_0
// 延时函数
void delay(unsigned int ms){
unsigned int i, j;
for(i=0;i<ms;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
// 发送复位脉冲
bit reset_pulse(){
bit response;
DS18B20_PIN = 0; // 拉低
delay(1); // 延时至少480us
DS18B20_PIN = 1; // 释放
delay(1); // 等待响应
response = DS18B20_PIN; // 读取响应
delay(1);
return response;
}
// 发送字节
void write_byte(unsigned char byte){
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++){
DS18B20_PIN = 0;
delay(1);
DS18B20_PIN = (byte & 0x01) ? 1 : 0;
delay(1);
DS18B20_PIN = 1;
byte >>=1;
}
}
// 读取字节
unsigned char read_byte(){
unsigned char i, byte=0;
for(i=0;i<8;i++){
DS18B20_PIN = 0;
delay(1);
DS18B20_PIN = 1;
delay(1);
byte >>=1;
if(DS18B20_PIN)
byte |= 0x80;
delay(1);
}
return byte;
}
// 读取温度
int read_temperature(){
if(reset_pulse()){
write_byte(0xCC); // 跳过ROM
write_byte(0x44); // 启动温度转换
delay(1000); // 等待转换完成
}
if(reset_pulse()){
write_byte(0xCC); // 跳过ROM
write_byte(0xBE); // 读取暂存寄存器
unsigned char temp_lsb = read_byte();
unsigned char temp_msb = read_byte();
int temperature = ((int)temp_msb << 8) | temp_lsb;
return temperature;
}
return 0xFFFF; // 错误标志
}
void main(){
while(1){
int temp = read_temperature();
// 这里可以添加代码将温度值显示在LCD或其他模块上
// 例如,将temp转换为摄氏度并显示
}
}
说明:
- 依赖项:上述代码使用了标准的8051寄存器定义(
reg51.h
),无需额外的库。 - 功能:代码包括复位脉冲、发送和接收字节的函数,以及读取温度的主函数。
- 限制:此代码为基础示例,实际应用中可能需要添加错误处理和更复杂的功能,如显示温度值。
下一步:根据具体实验箱的配置,可能需要调整GPIO引脚和延时参数,并添加温度数据的处理与显示功能。