帮忙调试一下 M128外挂16MHz晶振的DS18B20程序……郁闷两个晚上没调出 (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

lonelynw 发表于 2009-3-27 14:31:51

帮忙调试一下 M128外挂16MHz晶振的DS18B20程序……郁闷两个晚上没调出

//软件平台：AVR Studio 4
//硬件：Atmega128 +DS18B20 +LCD1602
//系统时钟：外部16MHz晶体振荡器
//使用资源：
//             PA--------LCD1602 //DB0-DB7
//             PG0-------RS
//             PG1-------RW
//             PG2-------EN

//             PF0---------DS18B20

//程序
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/signal.h>
//#include <util/delay.h>
#include "1602.h"

/*------宏定义------*/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define BIT(x) (1<<(x))
#define NOP() asm("nop")
#define WDR() asm("wdr")

#define dat    1             //PF0

//Atmega128 PF0(PIN61)(ADC0)
#define CLR_18B20 PORTF&=~BIT(dat) //数据线强制拉低
#define SET_18B20 PORTF|=BIT(dat) //数据线强制拉高
#define OUT_18B20 DDRF|=BIT(dat)    //主机控制，信号线为输出"1"
#define IN_18B20 DDRF&=~BIT(dat) //释放总线，信号线为输入"0"
#define STU_18B20 PINF&BIT(dat)    //查询总线状态

uchar temp_num[]={"Temperature:"};
//uchar temp_data={0x00,0x00};          //读出温度暂放
float temperature; //显示温度值

//定时器T0初始化
//T0 的64分频最大定时周期1024us 单步间隔4us
void timer0_init(void)
{
TCCR0= 0x00;//停止定时器
// TCNT0= 0x00;//初始值
// OCR0 = 0xFF;//匹配值
// TIMSK |= 0x00;//中断允许
// TCCR0= 0x03;//启动定时器
}

//端口初始化
void port_init(void)
{
DDRA=0xff;
PORTA=0x00;
DDRG=0xff;
PORTG=0xff;
DDRF=0xff;
PORTF=0x00;
}

void init_devices(void)
{
cli(); //禁止所有中断
MCUCR= 0x00; //MCU控制寄存器
MCUCSR = 0x80;//禁止JTAG//MCU控制和状态寄存器
// GICR = 0x00;
port_init();
timer0_init();
// sei();//开全局中断
}

//使用定时器精确定时
void delay_time(uchar time)
{
TCNT0= time;//初始值
TCCR0= 0x03;//启动定时器
while((TIFR&(1<<TOV0))==0);//查询标志位
// while ((TIFR&0x01));
TIFR|=(1<<TOV0); //软件清零标志位
// TIFR |= 0x01;
TCCR0= 0x00;//停止定时器
}

//Initialization the DS18B20
void init_18B20(void)
{
   OUT_18B20;    //设置为输出
   SET_18B20;    //上拉电阻使能
   CLR_18B20;    //强制拉低，并等待480~960us;

   delay_time(0x6A);

   SET_18B20;    //释放总线
   IN_18B20;    //等待18B20响应

   delay_time(0xF1);//等待15-60us，60us内18B20会将总线拉低

   while(~STU_18B20);    //总线被18B20拉低表示存在

   OUT_18B20;
   SET_18B20;
}

//Write one byte to DS18B20
void write_byte_18B20(uchar val)
{
   uchar j;
   uchar y;
   for(j=0;j<8;j++)
   {
         y=val>>j;    //先写低位
y&=0x01;    //查询要写入的位是“0”或者“1”
if(y)       //如果要写入的是“1”
   {
         NOP();
   NOP();
   NOP();
   SET_18B20; //写入“1”
   }
   elseCLR_18B20; //强制拉低,产生写间隙，写“0”时保持即可
         //输出一位之后，维持时间大于60us，小于120us
delay_time(0xF1);
SET_18B20; //DATA=1,上拉
delay_time(0xFD);
   }
SET_18B20; //8位写完成后置位总线
}

//Read one byte from DS18B20
uchar read_byte_18B20(void)
{
   uchar x;
   uchar retval=0;
   for(x=0;x<8;x++)
   {
         retval>>=1;//先读取低位字节，右移保存
         OUT_18B20; //主机控制总线
CLR_18B20; //强制拉低
//之后在到读取出数据为止，15us内必须读出数据
SET_18B20; //释放总线，生成读间隙
IN_18B20; //总线设置为输入
if(STU_18B20) retval|=0x80; //读出为“1”信号
         delay_time(0xF1);
   }
//    SET_18B20;    //读完8位后置位总线
   return(retval); //返回读到的值
}

//Read temperature from DS18B20
void read_temp_18B20(void)
{
   uint k=0;
   uchar temp_L=0; //温度低八位
   uchar temp_H=0; //温度高八位
   init_18B20();
   write_byte_18B20(0xcc);    //跳过ROM
   write_byte_18B20(0x44);    //启动温度转换

   for(;k<750;k++) {delay_time(0x00);} //??????此处延时是否需要？
         //数据手册提示说要750ms左右，蒙了……温度转换效率那么低还要来干球！！

   init_18B20();                //重新复位
   write_byte_18B20(0xcc); //跳过ROM
   write_byte_18B20(0xbe); //发读数据指令

   temp_L=read_byte_18B20();    //温度数据低8位
   temp_H=read_byte_18B20();    //温度数据高8位

   if(temp_H<0xf8) temperature=((temp_H*256)+temp_L)*0.0625; //大于0的情况
   else
   {
      temperature = (((~temp_H)*256)+(~temp_L)+1)*0.0625; //小于0的情况
   temperature = -temperature;
   }
}

void display_temp(void)
{
uint temp_B,temp_S,temp_G,temp_F1;

if(temperature>=0)
{
      temp_B= ((int)temperature)/100;
      temp_S= ((int)temperature)%100/10;
      temp_G= ((int)temperature)%100%10;

   temp_F1 = ((int)(temperature*100))%100/10;
//    temp_F2 = ((int)(temperature*100))%10;

   WriteNum(2,1,temp_B+0x30);
   WriteNum(2,2,temp_S+0x30);
   WriteNum(2,3,temp_G+0x30);

   WriteChar(2,4,1,".");    //标志行

   WriteNum(2,5,temp_F1+0x30);
//       WriteNum(2,6,temp_F2+0x30);
}
else
{
      temp_B= ((int)(-temperature))/100;
      temp_S= ((int)(-temperature))%100/10;
      temp_G= ((int)(-temperature))%100%10;

   temp_F1 = ((int)((-temperature)*100))%100/10;
//    temp_F2 = ((int)((-temperature)*100))%10;

      WriteChar(2,1,1,"-");    //标志行

   WriteNum(2,2,temp_B+0x30);
   WriteNum(2,3,temp_S+0x30);
   WriteNum(2,4,temp_G+0x30);

   WriteChar(2,5,1,".");    //标志行

   WriteNum(2,6,temp_F1+0x30);
//       WriteNum(2,7,temp_F2+0x30);
}

}

int main(void)
{
init_devices();
LcdInit();       //初始化
WriteChar(1,0,12,temp_num);    //标志行

// init_18B20();

while(1)
{
read_temp_18B20();
display_temp();
// for(z=0;z<18;z++) {s_ms(60000);}
}

}

/*-----------------------------------------------------------------------------------------
//包含LCD1602的头文件如下
-----------------------------------------------------------------------------------------*/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

#define RS 0
#define RW 1
#define EN 2

void s_ms(uint ms)
{
uint i=0;
for(i=0;i<1000;i++){for(;ms>1;ms--);}
}

//查忙
void busy(void)
{
uchar temp;
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RS); //RS=0
s_ms(500);
PORTG|=(1<<RW); //RW=1
s_ms(500);
while(temp)
{
PORTG|=(1<<EN); //EN=1
s_ms(500);
DDRA=0x00;    //A口变输入
PORTA=0xff; //上拉使能
s_ms(500);
temp = PINA&0x80; //读取A口
s_ms(500);
DDRA=0xff;
PORTA=0xff;    //A口变输出
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN); //EN=0
s_ms(500);
}
}

//写指令
void writecom(uchar com)
{
busy();
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RS); //RS=0
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RW); //RW=0
s_ms(500);
PORTG|=(1<<EN); //EN=1
s_ms(500);
PORTA = com;    //输出指令
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN); //EN=0
s_ms(500);
}

//1602初始化
void LcdInit(void)
{
writecom(0x38);
s_ms(1000);
writecom(0x01);
s_ms(10000);
s_ms(1000);
s_ms(1000);
s_ms(1000);
s_ms(1000);
s_ms(1000);
s_ms(1000);
writecom(0x02);
s_ms(1000);
writecom(0x06);
s_ms(1000);
writecom(0x0c);
s_ms(1000);
writecom(0x38);
s_ms(1000);
}

//写数据
void writedata(uchar data)
{
busy();
s_ms(500);
PORTG|=(1<<RS); //RS=1
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RW); //RW=0
s_ms(500);
PORTG|=(1<<EN); //EN=1
s_ms(500);
PORTA = data;    //输出数据
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN); //EN=0
s_ms(500);
}

//读数据
uchar readdata(void)
{
uchar temp;
busy();
s_ms(500);
PORTG|=(1<<RS);//RS=1
s_ms(500);
PORTG|=(1<<RW);//RW=1
s_ms(500);
PORTG|=(1<<EN);//EN=1
s_ms(500);
DDRA=0x00;    //A端口变输入
s_ms(500);
temp = PINA; //读A端口
s_ms(500);
DDRA=0xff;    //A端口变输出
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN); //EN=0
s_ms(500);
return temp;
}

//=================================================
// 描述：写LCD内部CGRAM函数
// 入口： ‘num’要写的数据个数
//    ‘pbuffer’要写的数据的首地址
// 出口：无
//================================================
void WriteCGRAM(uint num, const uint *pBuffer)
{
uint i,t;
writecom(0x40);
PORTG|=(1<<RS);
PORTG&=~(1<<RW);
for(i=num;i!=0;i--)
{
t = *pBuffer;
PORTG|=(1<<EN);
PORTA = t;
PORTG&=~(1<<EN);
pBuffer++;
}

}

//=================================================
//描述：写菜单函数，本程序使用的LCD规格为 16 * 2
//入口：菜单数组首地址
//出口：无
//=================================================
void WriteMenu(const uchar *pBuffer)
{
uchar i,t;
writecom(0x80); //数据地址

PORTG|=(1<<RS);
PORTG&=~(1<<RW);
s_ms(50);
for(i=0;i<16;i++)
{
t = *pBuffer;
PORTA = t;
PORTG|=(1<<EN);
s_ms(50);
PORTG&=~(1<<EN);
pBuffer++;
}
writecom(0xC0);

PORTG|=(1<<RS);
PORTG&=~(1<<RW);
s_ms(50);
for(i=0;i<16;i++)
{
t = *pBuffer;
PORTA = t;
PORTG|=(1<<EN);
s_ms(50);
PORTG&=~(1<<EN);
pBuffer++;
}
}
//====================================================
// 描述：在任意位置写数字函数
// 入口：’row‘表示要写数字所在的行地址，只能为1或2
//    ’col‘表示要写数字所在的列地址，只能为0--15
// ‘num’表示要写的数字，只能为0--9
// 出口：无
//===================================================
void WriteNum(uchar row,uchar col,uchar num)
{
if (row == 1) row = 0x80 + col;
else row = 0xC0 + col;
writecom(row);

PORTG|=(1<<RS);
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RW);
s_ms(500);
PORTA = num;
s_ms(500);
PORTG|=(1<<EN);
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN);
s_ms(500);
}
//================================================================
// 描述：在任意位置写任意多个字符
// 入口：’row‘要写的字符所在的行，只能为1或2；
//    ‘col’要写的字符所在的列，只能为0---15
//    ‘num’要写字符的个数
//    ‘pbuffer’要写字符的首地址
//==================================================================
void WriteChar(uchar row,uchar col,uint num,uchar *pBuffer)
{
uchar i,t;
if (row == 1) row = 0x80 + col;
else row = 0xC0 + col;
writecom(row);

PORTG|=(1<<RS);
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<RW);
s_ms(500);
for(i=num;i!=0;i--)
{
t = *pBuffer;
s_ms(500);
PORTA = t;
s_ms(500);
PORTG|=(1<<EN);
s_ms(500);
PORTG&=~(1<<EN);
s_ms(500);
pBuffer++;
}

}

问题点：
1：定时器用做延时时如何初始化以及如何查询标志位？-----T0为例
个人想法是初始化其实可以忽略，只要程序一开始关闭定时器即可，这样在以后需要延时的地方再启动它，不过是否需要设置匹配值OCR0，我还是搞不大明白；查询定时器是否溢出的标示位TOV0是否如我编写的那样查询？总感觉有点悬乎……不知道查询方式对没
2：温度转换子程序中发转换命令后是否需要等待那么长时间？太悬了……我看到很多个版本，有的说是必须要，有的说不要也照样跑得过去
3：直接如程序里的方式来判断温度正/负是否妥当？
4：目前读出一个数值：015.9-------------不知是哪里的数值，数值保持不变

也许用内部晶振的话估计能找到好多参考，而且是可以直接移植的参考……M8低速模式下跟C51单片机我都调出过N次的DS18B20
这里我只是提出一个高速晶振时对于精确延时的寻求解决办法，这里用到定时器做延时有点大材小用了！
望高手能指点一二或者有兴趣的同僚多多交流

lonelynw 发表于 2009-3-27 16:04:07

没有大虾路过吗？……伤哀

eaglelpx 发表于 2009-3-27 16:17:11

宁万大哥!不用这么拼命吧

lonelynw 发表于 2009-3-27 17:02:30

……严重的对楼上无语，我的帖都被你翻到~~~~~~~

fsclub 发表于 2009-3-27 17:12:03

几十微秒别用定时器了.没必要.中断一下,或者查询一下,时间差不多.

楼主,没谁有兴趣看代码.
不过我给你个我试过了,也是本站某兄弟写的,绝对可用,不过是8M的,需要把延时程序改下.改一下端口定义.
里面什么定时器什么的你都不用管了.

http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=657257&bbs_page_no=1&search_mode=1&search_text=18B20&bbs_id=1000

bg4uvr 发表于 2009-3-27 19:57:20

我搞的时候情况和楼主相反，是高速时钟下没问题，低速时钟下才碰到困难。

不过某人逛这里的时候，看到个帖子，一下子就解决了。

帖上我当时的BLOG，希望对楼主有用。

http://hi.baidu.com/bg4uvr/blog/item/263145335bdbb045ad4b5f8f.html

sunliezhi 发表于 2009-3-28 09:57:11

//Write one byte to DS18B20
void write_byte_18B20(uchar val)
{
   uchar j;
      uchar y;
      for(j=0;j<8;j++)
      {
               y=val>>j;    //先写低位
               y&=0x01;    //查询要写入的位是“0”或者“1”
               if(y)       //如果要写入的是“1”
               {
                     NOP();
                     NOP();
                     NOP();
                     SET_18B20;             //写入“1”
               }
               elseCLR_18B20;             //强制拉低,产生写间隙，写“0”时保持即可
         //输出一位之后，维持时间大于60us，小于120us
                     delay_time(0xF1);
                     SET_18B20;                      //DATA=1,上拉
                     delay_time(0xFD);
         }
            SET_18B20; //8位写完成后置位总线
}

写“1”时也要拉低总线20us左右以通知ds18b20,否则它不知道的。

lonelynw 发表于 2009-3-28 10:35:00

楼上诸位大虾，感激不尽、感激不尽……
四楼的大哥提醒得对，确实很多人不喜欢看别人的代码，包括我自己，也不喜欢看别人的代码，很头大啊！！！
可没办法三……问题就出在延时代码上，只好附上来了
我原先写的程序没用定时器的，可这18B20比较挑，用内嵌的循环写成的延时又不好把握时长，所以……

wooyer 发表于 2009-6-4 16:53:05

请教一下：怎样把主机接收的DS18b20数据（二进制补码）转换为10进制数呢？
楼主用了这段代码：
if(temp_H<0xf8)
temperature=((temp_H*256)+temp_L)*0.0625; //大于0的情况
else
{
temperature = (((~temp_H)*256)+(~temp_L)+1)*0.0625; //小于0的情况
temperature = -temperature;
}

lisun0410 发表于 2013-2-1 00:55:05

lonelynw 发表于 2009-3-28 10:35 static/image/common/back.gif
楼上诸位大虾，感激不尽、感激不尽……
四楼的大哥提醒得对，确实很多人不喜欢看别人的代码，包括我自己， ...

想问问您这个高速晶振下的18B20问题解决了没... 我最近也碰到这个情况想向您求助一下

lisun0410 发表于 2013-2-1 00:56:20

lonelynw 发表于 2009-3-28 10:35 static/image/common/back.gif
楼上诸位大虾，感激不尽、感激不尽……
四楼的大哥提醒得对，确实很多人不喜欢看别人的代码，包括我自己， ...

感觉您测出的温度不是15.9而是 I5.9是英文字母 "i" 的大写

清雨影 发表于 2013-2-1 21:07:15

我只学过C51……瞎说说啊……
应该是时钟问题，在对DS18B20进行读写的子程序里面用到的delay一般就是几个至十几个NOP，16MHz相当于51单片机一百多MHz，我在C51下晶振从12Mhz（12T单倍速）换成了20Mhz丫都罩不住……别说您这么快了
贴上一小段C51的代码：
/*

DQ为输入数据的接口,接ds18b20的中间
调用方法：
uint ds18b20_get_temp();
得到的温度如果最高位=1则温度为负温度，否则正温度

*/

#include<reg52.h>
#include"ds18b20_driver.h"
#include"delay_api.h"

#define jump_ROM 0xCC
#define start 0x44
#define read_EEROM 0xBE

sbit DQ=1^7;
uchar TMPL,TMPH;

unsigned char reset_ds18b20(void)
{
uchar deceive_ready;
DQ = 0;
macdelay(29);
DQ = 1;
macdelay(3);
deceive_ready = DQ;
macdelay(25);
return(deceive_ready);
}
uchar ds18b20_read_bit(void)
{
uchar i;
DQ = 0;
DQ = 1;
for(i=0; i<3; i++);
return(DQ);
}

void ds18b20_write_bit(uchar bitval)
{
DQ=0;if(bitval==1)
DQ=1;
macdelay(5);
DQ=1;
}

uchar ds18b20_read_byte(void)
{
uchar i,m,receive_data;
m = 1;
receive_data = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
if(ds18b20_read_bit())
{
receive_data = receive_data + (m << i);
}
macdelay(6);
}
return(receive_data);
}

void ds18b20_write_byte(uchar val)
{
uchar i,temp;
for(i=0; i<8; i++)
{
temp = val >> i;
temp = temp & 0x01;
ds18b20_write_bit(temp);
macdelay(5);
}
}
uint ds18b20_get_temp(uchar cf)
{
uint temp;
uchar tflag;
reset_ds18b20();
ds18b20_write_byte(jump_ROM);
ds18b20_write_byte(start);
reset_ds18b20();
ds18b20_write_byte(jump_ROM);
ds18b20_write_byte(read_EEROM);
TMPL = ds18b20_read_byte();
TMPH = ds18b20_read_byte();
temp=TMPH;
temp<<=8;
temp=temp|TMPL;
if(temp<0x0fff){
tflag=0;
}else{
tflag=1;
temp=~temp+1;
}

if(cf){
temp=temp*0.1125+32+tflag*0x1000;
}else{
temp=temp*0.0625+tflag*0x1000;
}
return temp;
}
/*温度模块结束*/
里面使用的macdelay如下：
void macdelay(uint i){
uint j=0;
for(j=0;j<i;j++){
}
}
在20Mhz下，将macdelay的延时扩充为本来的两倍就正常了
所以不妨试试。

nichengyu1989 发表于 2013-2-2 00:03:29

以后也要用到

424x3 发表于 2013-2-2 00:21:06

弄时序方面的示波器不离手在程序里面丢脉冲到其他引脚用同步来看时序走到了哪一步那一步不通就抓住了再分析

xqn2012 发表于 2013-2-3 11:19:21

lisun0410 发表于 2013-2-1 00:55 static/image/common/back.gif
想问问您这个高速晶振下的18B20问题解决了没... 我最近也碰到这个情况想向您求助一下 ...

应该是延时大多过长了

lisun0410 发表于 2013-2-3 15:38:11

xqn2012 发表于 2013-2-3 11:19 static/image/common/back.gif
应该是延时大多过长了

额晶振从8M变成16M 延时需要适当增加我先翻倍然后逐渐减少现在已经调通了

woiled 发表于 2013-2-4 08:05:05

mark以备查，18b20的时序很麻烦

xqn2012 发表于 2013-2-4 09:34:39

lisun0410 发表于 2013-2-3 15:38 static/image/common/back.gif
额晶振从8M变成16M 延时需要适当增加我先翻倍然后逐渐减少现在已经调通了 ...

其实我是想说，延时比较麻烦，如果是avr studio话，还要优化。就是慢慢调的

lisun0410 发表于 2013-2-4 09:45:39

xqn2012 发表于 2013-2-4 09:34 static/image/common/back.gif
其实我是想说，延时比较麻烦，如果是avr studio话，还要优化。就是慢慢调的 ...

额好吧我用的CVAVR

chump 发表于 2013-3-17 15:13:43

我也调了两天的ATMEGA12816MHZ 下的DS18B20。。好累啊，不知道哪里错了。求楼主指点哪里要注意的。

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帮忙调试一下 M128外挂16MHz晶振的DS18B20程序……郁闷两个晚上没调出