查看: 3508|回复: 3

[进阶] DS18B20单总线配置

单总线即one-wire总线，是美国DALLAS公司推出的外围串行扩展总线技术。与SPI、I²C串行数据通信方式不同．它采用单根信号线，既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的，具有节省I/O口线、资源结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。

因此我们可以只用一个数字接口，连接多个温度传感器。

在这个教程中，我们将使用dfrobot出的DS18B20防水温度传感器套件，一块UNO板，以及跳线若干。
库文件需要用到OneWire。

DS18B20单总线配置图1

单总线协议简介（The 1-Wire Protocol)

每一个单总线设备都有一个独一无二的”ROM”地址，包含了一个8-bit family code，48-bit serial number和一个8-bit CRC。 CRC (cyclic redundancy check)循环冗余检查, 用于验证数据完整性。

[mw_shl_code=c,true]  if ( addr[0] != 0x10 && addr[0] != 0x28) {
   Serial.print("Device is not recognized");
   return -1000;
  }[/mw_shl_code]

如上面代码所示，地址的首位，用于确定设备的类型，我们这次用到的温度传感器就是DS18B20，所以得到的地址的第一位为0x28（hex）。Arduino作为主设备，连接的传感器作为从设备。在DS18B20防水温度传感器套件中的转接器已经包含了上拉电阻，因此并不需要外接电了。

下图为连接图，一块UNO板，两个DS18B20温度传感器，在面包板上进行连接。接在UNO的D2口。

首先我们可以，用一个Address finder来测试一下是否正确的连接了。打开串口监视器，我们可以得到两个设备的ROM地址。这个地址也可以直接使用。在OneWire的库文件中，有一个crc8(address, 7)函数可以直接调用，用于计算CRC的值。

读取数据:

读取单总线设备需要几个步骤。不同的设备有不同的能力。这次用的DS18B20可以读取和报告温度，而DS2438可以读取电压，电流和温度。

[mw_shl_code=c,true]while (bus.search(address))[/mw_shl_code]

bus.search 执行搜索，如果这个函数返回一个’1’, 则表示他找到找到了下一个设备，你可以通过address来检索ROM。如果没有其他设备会返回0。可以用OneWire::reset_search() 函数来重置搜索。

[mw_shl_code=c,true]    bus.reset();
   bus.select(address);
   bus.write(0x44, 1);[/mw_shl_code]

选择ROM地址，在此之前要先reset. 下图为DS18B20的指令表。Bus.write(0x44,1)表示执行一个conversation 操作。 bus 是一个OneWire 类的一个实例。当这个指令Bus.write(0x44,1)输入后，设备会读取内部的ADC, 当这个步骤完成后，他会复制数据到暂存器（scratchpad）中。