STM32F407VET6驱动DS18B20 HAL库

最新推荐文章于 2025-06-01 00:39:46 发布

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文章标签： stm32 嵌入式硬件单片机

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文章仅为本人学习记录，可供参考

1.通过CUBEMX配置时，需要用到一个io口进行数据传输，一个定时器实现微秒延时，一个串口打印信息，配置如下：

cubemx的基础配置不在进行介绍，不会的可以去看我前面的文章。

STM32之CUBEMX及KEIL 5基础配置_keil5 打开stm32cube-优快云博客

（1）使用PB7引脚做为io口，引脚可以自定义修改，后续代码会进行讲解：

（2）使用TIM3定时器实现微秒延时，也可以使用其他定时器，只要通过修改预分频系数，让定时器频率为1MHZ即可，并且开启中断使能：

（3）串口使用串口一打印信息：

2.CUBEMX配置完成之后，在生成的keil文件中需要加入DS18B20.C及DS18B20.H文件，如下：

DS18B20.C

#include "ds18b20.h"
#include "tim.h"


//IO方向设置
void DS18B20_IO_IN(void){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}

void DS18B20_IO_OUT(void){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_7;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}


//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)	   
{                 
	DS18B20_IO_OUT(); //SET PA0 OUTPUT
  DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ
	//HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,0);
  delay_us(750);    //拉低750us
  DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 
	//HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_7,1);
	delay_us(15);     //15US
}
//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在
uint8_t DS18B20_Check(void)
{   
	uint8_t retry=0;
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT	 
  while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)
	//while (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)&&retry<200)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};	 
	if(retry>=200)return 1;
	else retry=0;
  while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
	//while (!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_7)&&retry<240)
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};
	if(retry>=240)return 1;	    
	return 0;
}
//从DS18B20读取一个位
//返回值：1/0
uint8_t DS18B20_Read_Bit(void) 			 // read one bit
{
  uint8_t data;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT
  DS18B20_DQ_OUT=0; 
	delay_us(2);
  DS18B20_DQ_OUT=1; 
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT
	delay_us(12);
	if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
    else data=0;	 
    delay_us(50);           
    return data;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void) 
{        
  uint8_t i,j,dat;
  dat=0;
	for (i=1;i<=8;i++) 
	{
        j=DS18B20_Read_Bit();
        dat=(j<<7)|(dat>>1);
    }						    
    return dat;
}
//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
 {             
  uint8_t j;
  uint8_t testb;
	DS18B20_IO_OUT();
    for (j=1;j<=8;j++) 
	{
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if (testb) 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;
            delay_us(2);                            
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(60);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0; 
            delay_us(60);             
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(2);                          
        }
    }
}
//开始温度转换
void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert
{   						               
  DS18B20_Rst();	   
	DS18B20_Check();	 
  DS18B20_Write_Byte(0xcc);
  DS18B20_Write_Byte(0x44);
} 
//初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在    	 
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
	DS18B20_Rst();
	return DS18B20_Check();
}  
//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250） 
short DS18B20_Get_Temp(void)
{
  uint8_t temp;
  uint8_t TL,TH;
	short tem;
    DS18B20_Start ();  	
    DS18B20_Rst();	
    DS18B20_Check();	
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert	   
    TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB  	
    TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB  
    if(TH>7)
    {
        TH=~TH;
        TL=~TL; 
        temp=0;//温度为负  
    }else temp=1;//温度为正	  	  
    tem=TH; //获得高八位
    tem<<=8;    
    tem+=TL;//获得底八位
    tem=(float)tem*0.625;//转换 		
	if(temp)return tem; //返回温度值
	else return -tem; 		
}

DS18B20.H

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H 

#include "main.h"

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+0x14)
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+0x14)
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+0x14)
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+0x14)
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+0x14)
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+0x14)
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+0x14)

#define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+0x10)
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+0x10)
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+0x10)
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+0x10)
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+0x10)
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+0x10)
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+0x10)

#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)

#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)

#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)

#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)

#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)

#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)

//IO操作函数
#define	DS18B20_DQ_OUT PBout(7) //数据端口
#define	DS18B20_DQ_IN  PBin(7)  //数据端口
   	
uint8_t DS18B20_Init(void);			//初始化DS18B20
short DS18B20_Get_Temp(void);		//获取温度
void DS18B20_Start(void);			//开始温度转换
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat);//写入一个字节
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void);	//读出一个字节
uint8_t DS18B20_Read_Bit(void);		//读出一个位
uint8_t DS18B20_Check(void);		//检测是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);				//复位DS18B20
#endif

如果要自定义更换其他io引脚，需要修改两个地方，一个是DS18B20.C文件中的io方向函数，一个是DS18B20.H中的io操作函数，修改为自己使用的引脚即可

然后在tim.c文件中加入微秒延时函数，在tim.h文件进行声明即可：

void delay_us(uint16_t us)
{
	uint16_t differ=0xffff-us-5;   //设定定时器计数器起始值 

	
	HAL_TIM_Base_Start(&htim3);           //启动定时器
	__HAL_TIM_SetCounter(&htim3,differ); 
	while(differ < 0xffff-5)                     //补偿，判断            
	{ 
		differ = __HAL_TIM_GetCounter(&htim3);   //查询计数器的计数值 
	} 
	HAL_TIM_Base_Stop(&htim3);
}

/* USER CODE BEGIN Includes */
void delay_us(uint16_t us);
/* USER CODE END Includes */

因为需要串口打印信息，所以还需要在mian.c文件中加入串口重定向函数：

/* USER CODE BEGIN PD */

//串口重定向函数，将输出字符流重定向到UART串口
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	uint8_t temp[1] = {ch};
	HAL_UART_Transmit(&huart1, temp, 1, 0xffff);
	return ch;
}

/* USER CODE END PD */

之后在main函数的循环外判断是否接入传感器

/* USER CODE BEGIN 2 */
  while(DS18B20_Init()){
  	printf("DS18B20 checked failed\r\n");
	  HAL_Delay(500);
  }
    printf("DS18B20 checked success\r\n");
  /* USER CODE END 2 */

在main函数的循环内检测温度

temperature = DS18B20_Get_Temp();
		if(temperature < 0)
			printf("现在温度是 -%d ℃\r\n",temperature/10);
		else
			printf("现在温度是 %d ℃\r\n",temperature/10);
		HAL_Delay(500);

3.实际温度检测效果