//文件名：ds18b20.c
//功能：實現溫度顯示
//硬件連接：外部電源供電，且只有1個DS18B20
//原理：單總線協議（讀取溫度七步驟，如程序注釋）
//注意：此程序晶振為12M，其他晶振需跟據DS18B20資料修改
//編寫：王曉榮
//日期：20070626
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <REGX51.H>	 
#include <intrins.h>	 //	聲明_nop_()  便于實現延時
#define DS18B20 P1_0 
unsigned char xdata LEDSEG _at_ 0xfeff;	  //P2.0
unsigned char xdata LEDBIT _at_ 0xfdff;	  //P2.1
unsigned char code LEDMAP[] =
{
	0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d,  
	0x07, 0x7f, 0x6f, 0x00, 0x79, 0x46, 0x40,
	//                 滅    "E"   "+"   "-"
};
bit DS18B20_FLG = 0;    //“1”：DS18B20存在 ；“0”：不存在
bit TEMP_FLG = 0;       //“1”：溫度為負
bit T1S_FLG = 0;		//“1”：1秒鐘到
unsigned int t1s; 
unsigned char LEDBuf[6];

//定時中斷
Timer0() interrupt 1
{
	t1s++;
	if(4000 == t1s)
	{
		t1s =0;	
		T1S_FLG = 1;	
	}
}

void delay(unsigned int i)
{
	while(i--);
}

//顯示子函數
display()
{
	unsigned char i;
	unsigned char outbit;
	outbit = 0x01;  // 從右邊開始顯示
	for (i = 0; i < 4; i++)
	{
		LEDBIT = 0x00;     // 關所有LED
		LEDSEG = LEDMAP[LEDBuf[i]];
		LEDBIT = outbit;
		delay(100);
		outbit <<= 1;     // 顯示下一位
	}
}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//DS18B20驅動 

//初始化DS18B20步驟：
//    1）總線拉低，并延時480us－960us
//    2）總線拉高，等待回應，如DS18B20為“0”則初始化成功，
//       如等待60us仍無回應，則DS18B20不存在
Init_DS18B20(void)
{
	bit re = 0;
	unsigned char temp = 30;	
	DS18B20 = 1;    
	_nop_();  		//無需精確
	_nop_();
	DS18B20 = 0;    //拉低
	delay(80); 		// ★務必在480us－960us之間
	DS18B20 = 1;    //拉高總線
	delay(1);		//無需精確
	while(temp--)	//等待60us以上
	{
		re = DS18B20;      //如果x=0則初始化成功
		if(0 == re)
		{
			DS18B20_FLG = 1;
			delay(20);	  //無需精確
			return(0);	
		}
	} 	  
}

//讀DS18B20一個字節
unsigned char Read_DS18B20(void)
{
	unsigned char i = 0;
	unsigned char d = 0;
	for (i=8;i>0;i--)
	{
		DS18B20 = 0; // 給脈沖信號
		d >>= 1;
		_nop_();
		DS18B20 = 1; // 給脈沖信號
		_nop_();	 //	需延時10us-14us
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();	 
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		if(DS18B20 == 1)
		{
			d = d | 0x80;
		}
		delay(10);		       //	需延時60us以上
	}
	delay(10);	
	return(d);
}

//寫一個字節
Write_DS18B20(unsigned char d)
{
	unsigned char i=0;
	for (i=8; i>0; i--)
	{
		DS18B20 = 1;
		_nop_();
		_nop_();
		DS18B20 = 0;
		_nop_();	//	需延時15us-60us
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();	// ？奇怪：當此處延時超過30us時，會出錯
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();					
		DS18B20 = d & 0x01;
		delay(7);			  //	需延時60us-120us
		d >>= 1;
	}
	DS18B20 = 1;
	delay(7);
}

//溫度返回值被放大100倍
unsigned int TurnTemp(unsigned int temp)
{ 	
	int t;	
	if(temp > 32768)		 //當讀取的溫度為負時
	{
	 	t = (~temp + 1) * 25 / 4;
		TEMP_FLG = 1;
	}
	else					 //當讀取的溫度為正時
	{
	 	t = temp * 25 / 4;
		TEMP_FLG = 0;
	}
	return(t);	
}

//讀取溫度
int ReadTemp(void)
{
	unsigned char tempLowChar = 0;
	unsigned char tempHighChar = 0;
	unsigned int  tempInt = 0;
	int temp = 0;

	DS18B20_FLG = 0;
	Init_DS18B20();	  			//步驟1：初始化
	if(DS18B20_FLG == 0)		//如果沒有檢測到DS18B20返回
	{		
		return(0);	
	}	

	Write_DS18B20(0xCC);  		//步驟2：跳過讀序號操作(單個DS18B20適用)
	Write_DS18B20(0x44);  		//步驟3：啟動溫度轉換

	TL0 = 256 - 250;			//利用定時器實現1s延時
	TH0 = TL0;
	TR0 = 1;
	T1S_FLG = 0;		
	while(!T1S_FLG)		        //步驟4：等待溫度轉換完成（必須大于500ms）
	{
		display();	
	}	  
	
	TR0 = 0;
	
	DS18B20_FLG = 0;
	Init_DS18B20();	  			//步驟5：初始化
	if(DS18B20_FLG == 0)		//如果沒有檢測到DS18B20返回
	{		
		return(0);	
	}
	Write_DS18B20(0xCC); 			//步驟6：跳過讀序號操作(單個DS18B20適用)
	Write_DS18B20(0xBE);     		//步驟7：讀取溫度寄存器設置（共可讀9個寄存器，前兩個就是溫度） 
	
	tempLowChar = Read_DS18B20();	//步驟8：讀取溫度數據低8位
	tempHighChar = Read_DS18B20();	//步驟8：讀取溫度數據高4位
	tempInt = tempHighChar;
	tempInt <<= 8;
	tempInt = tempInt | tempLowChar; 
	temp = TurnTemp(tempInt); 	
	return(temp);
}
//DS18B20驅動
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//實現四位LED溫度顯示，其中最高位LED顯示溫度正負，最低位為溫度的一位小數
main()
{	
	unsigned int t  =0;
		
	IE = 0x82;		 //開1＃中斷
	TMOD = 0x02;	 //定時工作方式2	
	while(1)
	{ 
		t = ReadTemp();//讀溫度
		if(DS18B20_FLG == 0)
		{
			LEDBuf[3] = 10;		 
			LEDBuf[2] = 10;
			LEDBuf[1] = 11;
			LEDBuf[0] = 0;		 //顯示“E0”
			
		}
		else
		{
			if(TEMP_FLG)
			{
				if(t > 5500)
				{
					LEDBuf[3] = 10;
					LEDBuf[2] = 10;
					LEDBuf[1] = 11;
					LEDBuf[0] = 1;		//顯示“E1”
				}
				else
				{
					LEDBuf[3] = 13;             //顯示“-”
					LEDBuf[2] = t/1000;			//顯示溫度的十位
					LEDBuf[1] = (t/100)%10;		//顯示溫度的個位
					LEDBuf[0] = (t/10)%10;		//顯示溫度的小數位
				}								
			}
			else
			{
				if(t > 20000)
				{
					LEDBuf[3] = 10;
					LEDBuf[2] = 10;
					LEDBuf[1] = 11;
					LEDBuf[0] = 1;		//顯示“E2”
				}
				else
				{
					LEDBuf[3] = 12;				 //顯示“+”
					LEDBuf[2] = t/1000;			 //顯示溫度的十位
					LEDBuf[1] = (t/100)%10;		 //顯示溫度的個位
					LEDBuf[0] = (t/10)%10;		 //顯示溫度的小數位
				}								
			}			
		}			
		display();			
	}
}