请教C52单片机DS18B20温度传感器串口显的制作

pdshyh

washu 发表于 2019-2-24 15:52
CH340、PL2303、FT232...都是 USB 总线上的 UART（TTL）转换芯片，装好之后系统中直接多出一个串口（TTL  ...

      washu 老师好，前一段时间一直根据您提供的测量例程弄Visual Studio 的VB，我是用单片机能进行测量就行，在看主要是编写程序Keil软件很方便下载安装使用和Protues ISIS 软件做简单流水灯仿真挺直观，就先弄了个最便宜的STC52，还有通过看流水灯和DS18b20读写例程还基本看懂了。
     串口和DS18b20可以通过示波器图形来观察，示波器还可以这样用知道了，就是 需要的示波器还没有。

pdshyh

washu 发表于 2019-2-24 15:56
简单讲，如果实在搞不定 UART，可以在程序里反复发送 0x00，0xff，0xf0，0x0f，0xaa，0x55 这些玩意，因为 ...

     谢谢，这几个数字二进制挺规矩，好记。我的第一片小系统单片机， 先玩着，上位机用vb刚刚接触虽不顺利也在门槛了，能简单比葫芦画瓢，原来是比葫芦画葫芦 有进步，单片机用兼容VB的AVR或Arduino也是比较连贯方便，刚刚下载Arduino for VS 的插件，您能否将 FastAVR例程或其他简单AVR应用例程提供参考，使用单片机vb编程在应用中又少不了讨饶了，老麻烦都有点不好意思了。插件Visual.Micro.Arduino.Studio.vsix安装老是不成功部分安装未完成，谢谢支持和帮助。

pdshyh

gxg0000 发表于 2019-2-24 20:15
单片机、晶振和模拟终端参数设置了吗？
C1、C2和C3都大了点？复位电路也有问题，RST一直高电平（红色 ...

     gxg0000 您好，谢谢您的帮助，和您提供的例程晶振设置对比，在元件值是空白已经补上，其他电容电阻值已经参照您的例程修改，根据washu老师建议我增加示波器，在输出和DS18b20输入连接波形和温度有关联，是否还差一个脉冲信号转换为数字信号部分东西。RST还是一直高电平红色。
示波器上面的是输出，下面的是输入。

washu

pdshyh 发表于 2019-2-25 11:43
gxg0000 您好，谢谢您的帮助，和您提供的例程晶振设置对比，在元件值是空白已经补上，其他电容电 ...

你现在的问题是串口终端收到不正确信息，先不管 18b20 先，看串口，然后在程序中反复发送我刚才说的那些，其实你应该想得到它们对应的波形啥样了 这样就能先解决串口通讯问题，然后如果 18b20 那边不对才去看它的波形。

pdshyh

washu 发表于 2019-2-25 14:00
你现在的问题是串口终端收到不正确信息，先不管 18b20 先，看串口，然后在程序中反复发送我刚才说的那些 ...

谢谢washu老师指教，知道了，我先找相关指令这么写在试。

gxg0000

pdshyh 发表于 2019-2-25 11:43
gxg0000 您好，谢谢您的帮助，和您提供的例程晶振设置对比，在元件值是空白已经补上，其他电容电 ...

楼主刚入慢慢来，首先搭建调试平台，建立Keil与Protues联调，如果是GCC编译器，则会生成elf调试文件，可直接在Protues内仿真调试，设置断点，单步或全速运行，非常方便。
程序语法错误，编译器会告诉你的，逻辑错误只能靠仿真发现了，不设置断点，怎么能够知道送入串口数据寄存器里是什么东西？

pdshyh

gxg0000 发表于 2019-2-26 09:57
楼主刚入慢慢来，首先搭建调试平台，建立Keil与Protues联调，如果是GCC编译器，则会生成elf调试文件， ...

谢谢，Keil与Protues联调过去看到帖子提到不知可以软件相连，已经设置可以联调了。设置断点，单步等等还在学习，单片机工作原理去年看过还有点模糊，在温习。

gxg0000

pdshyh 发表于 2019-2-26 10:54
谢谢，Keil与Protues联调过去看到帖子提到不知可以软件相连，已经设置可以联调了。设置断点，单步等等还 ...

非常好，很多学习单片机的，学了一年原地踏步，不知道仿真的重要性，动不动下载板子，没有必要。
搞点单一简单的程序练练手，设置断点，多观察重要变量运行情况，如果看不到，可将变量临时设置为全局变量。
很多编译器设置不当，编译时会将很多它认为无用的变量优化掉，不单步调试你是更本发现不了的

pdshyh

gxg0000 发表于 2019-2-26 11:16
非常好，很多学习单片机的，学了一年原地踏步，不知道仿真的重要性，动不动下载板子，没有必要。
搞点 ...

       谢谢您的鼓励，一直是工科，总想弄明白工作原理有点钻牛角尖 ，单片机上位机都刚刚接触，比较吃力，看到您的例程对比串口显示温度程序，后者只有发送没有接收参照增加上，您提到复位电路也有问题，RST一直高电平（红色），电路图修改还是老样，软件设置问题还是电路问题。运行您的例程发现输入字符或数字和键盘有些不一致，键盘键入1，显示31 31  看led灯左4灯显示3右4灯显示1，从窗口输入可以模拟为pc输入。
      问题刚刚找到电阻属性问题，不解？两个电阻都要修改为digital(翻译为数字的那一个为模拟)。按复位键不影响输入输出图形。

gxg0000

pdshyh 发表于 2019-2-26 14:27
谢谢您的鼓励，一直是工科，总想弄明白工作原理有点钻牛角尖 ，单片机上位机都刚刚接触，比较 ...

键盘敲入的是字符ASCII码，"1"等价0x31，模拟终端上显示ASCII编码
鼠标右键点击模拟终端，下拉菜单选择取消“Hex DispLay Mode”勾选，则显示字符。

pdshyh

gxg0000 发表于 2019-2-26 19:48
键盘敲入的是字符ASCII码，"1"等价0x31，模拟终端上显示ASCII编码
鼠标右键点击模拟终端，下拉菜单选 ...

谢谢您，知道ASCII编码，搜百度原来是这样的，按您说的菜单选择，对上号了，在请教一个问题，温度测量程序发到串口波形和DS18B20显示是有关联，是应该显示数字还是需要增加程序变把波形读为数字。

gxg0000

pdshyh 发表于 2019-2-27 09:42
谢谢您，知道ASCII编码，搜百度原来是这样的，按您说的菜单选择，对上号了，在请教一个问题，温度测量程 ...

不要去看数据波形，那个意义不大，而且有难度。
你只要保证送到串口数据寄存器的数据正确，数据就能正确发出，你可以在程序发送前设置断点看一下发送数据内容。
注意波特率和主频设置要一致

washu

pdshyh 发表于 2019-2-27 09:42
...温度测量程序发到串口波形和DS18B20显示是有关联，是应该显示数字还是需要增加程序变把波形读为数字

这里有两个总线，

1、1Wire Bus，是 18b20 的总线，你找到的代码中 Ds_Write 或 WriteOneChar、Ds_Read 或 ReadOneChar 部分将波形和数据结合起来

2、UART Bus，是串口的总线，一般单片机都有硬件 UART，具体你那个什么地方负责输出我就不清楚了


1W 总线，用脉冲的高低电平宽度不同代表 0 和 1，比如这是写总线波形，以我的程序为荔枝，代码如下：

1. 
   
2. void Write1Wbus(unsigned char bDat)
   
3. {
   
4.         OneWireBus_DDR_SetWrite();
   
5.         for (volatile unsigned char k = 0; k < 8; k = k + 1)
   
6.         {
   
7.                 OneWireBus_Write_LOW();
   
8.                 _delay_us(10);
   
9.                 if (bDat & 0b00000001)
   
10.                 {
    
11.                         OneWireBus_Write_HIGH();
    
12.                 }
    
13.                 else
    
14.                 {
    
15.                         //OneWireBus_Write_LOW();
    
16.                 }
    
17.                 bDat = bDat >> 1;
    
18.                 _delay_us(60);
    
19.                 OneWireBus_Write_HIGH();
    
20.                 _delay_us(10);
    
21.         }
    
22. }
    

复制代码

这个代码的意思就是，拉低总线 10us 后，如果要写 0，就继续保持 60us 低电平；如果要写 1 就将总线拉高并保持 60us。然后，将总线拉高 10us 进行恢复。所以，我们根据这个意思看这个波形图，从总线（黄色）第一次被拉低开始，第一次持续了超过 60us 时间，然后恢复为高电平并保持 10us，显然这是一个 0 位；然后重复这个过程，还是 0；第三位开始，总线被拉低 10us 后即恢复为高电平并保持超过 60us，所以这一位就是 1...


根据这个规律，我们可以读出这一帧数据是 00110011，但要注意总线首先输出的是最低位，而我们书写的时候是高位在前，所以写成 11001100，也就是 0xCC，这就是 18b20 的跳过 ROM 匹配指令，你可以看看你找到的代码中也有这个指令。

然后看看 18b20 的读出波形，比如下面 18b20 输出温度值 14.8125 °C，那么看看代码：

1. 
   
2. unsigned char Read1Wbus(void)
   
3. {
   
4.         unsigned char mByte = 0;
   
5.         unsigned char rBit = 0;
   
6.         for (volatile unsigned char k = 0; k < 8; k = k + 1)
   
7.         {
   
8.                 mByte = mByte >> 1;
   
9.                 OneWireBus_DDR_SetWrite();
   
10.                 OneWireBus_Write_LOW();
    
11.                 _delay_us(2);
    
12.                 OneWireBus_DDR_SetRead();
    
13.                 OneWireBus_Write_HIGH();
    
14.                 _delay_us(10);
    
15.                 rBit = OneWireBus_Read_State;
    
16.                 if (rBit)
    
17.                 {
    
18.                         mByte = mByte + 0x80;
    
19.                 }       
    
20.                 _delay_us(60);               
    
21.         }       
    
22.         return mByte;
    
23. }
    

复制代码

这个代码的意思是，我们将总线拉低 2us 后恢复，这表示要读取总线，那么 18b20 会在这之后最多 10us（实际上更快）开始输出数据，因此我们等待 10us，然后读取总线电平，如果电平为高，表示 18b20 输出了一位 1；如果电平为低，表示 18b20 输出了一位 0。然后，总线将保持大约 60us 的空闲状态（高电平）。根据这个规律，看看波形（读过程中绿色波形上升时开始，黄色代表总线）开始时有一个非常短暂的低电平过程，然后它立即恢复为高电平并保持超过 60us 时间，说明这是一位 1；然后一位的低电平保持了至少超过 15us 才变为高电平，说明这一位就是 0...因此，可以读出此时总线的数据就是 10110111，注意总线首先输出的也是低位，所以按照高位在前的书写格式就是 11101101，也就是 237（十进制），18b20 的分辨率是 0.0625°C，因此将其 /16 得到表示的温度为 14.8125 °C。




UART 总线则用严格的时间表示数据，叫做波特率，也就是载波速率。比如约定的波特率是 19200，表示载波周期大约是 52us，也就是每一位（1 个 bit）传输的时间是 52us，或者说，一秒钟可以传输 19200 比特数据。除了波特率，UART 还要约定数据位长度、起始位、停止位、效验位，这些约定加起来才能明白总线上数据的波形，换而言之，双方的这个约定也必须一致，否则数据就是错误的 --- 你的串口终端出现不能理解的玩意，和这个关系很大。

一般的，数据位可以是 5~9 位，停止位可以是 1、2 位，效验位可以是没有或 1 个（还分奇偶），这些都需要双方正确约定。具体的约定方式你需要看你的单片机手册，下面是 AVR 的手册中文译本，你可以参考，这些必须双方一致才能正确通讯。


通常的，我用 N81 约定，也就是效验位没有，数据位 8 位，停止位 1 位，因此一帧数据（1 字节）一共有 10 位（10 比特），那么看下面这个 UART 波形图就很容易理解了。

第一帧数据，从第一个开始位（一定是低电平）开始，也就是总线从空闲变为低电平开始，持续 52us，然后开始第一个比特的时间，也是 52us，显然此时总线是高电平，因此这一位就是 1；这 52us 过后，开始第二个比特，此时总线变为低电平，说明这一位是 0...416us 后，数据传输完毕，总线变为高电平且再保持 52us，这个就是停止位，停止位也永远是 1，自此 520us 的一帧数据传输完毕，一共传输了 10 比特，总数据是 0101010101，有效数据为 10101010，根据高位在前书写规则，书写为 01010101，也就是 0x55（对应 ASCII 字符就是大写字母 U）。

用这个规律，很容易读出第二帧数据是 0111111111，也就是 0xFF；第三帧数据是 0010101011，也就是 0xAA，这就是我叫你发送这几个数据然后用波波看的意思，这样你可以很容易看出你实际上单片机用了什么约定来发数据的，开始位、数据位、停止位、效验位都是多少位，以及波特率多少（显然脉冲宽度的倒数就是波特率）。

pdshyh

gxg0000 发表于 2019-2-27 10:41
不要去看数据波形，那个意义不大，而且有难度。
你只要保证送到串口数据寄存器的数据正确，数据就能正确 ...

谢谢，问题找到了还是模拟终端的“Hex DispLay Mode”勾选问题原来默认值全部空白，选择后显示0x80  0x80等等,随后不选择就显示字母了，谢谢。

pdshyh

washu 发表于 2019-2-27 16:05
这里有两个总线，

1、1Wire Bus，是 18b20 的总线，你找到的代码中 Ds_Write 或 WriteOneChar、Ds_R ...

washu老师好谢谢您的帮助，还是不熟悉仿真软件，还有对串口输入输出不是很清楚，您上次建议后就看到波形和温度值有关联非常明显，我以为还需要波形和转换呢。原来是拟终端要显示数字要设置一下。第二张图是18b20 3°的模拟情况。