STM32+DS18B20操作实例

简介

DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司推出的一种的“一线总线”接口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，测量温度范围为-55~+125℃ ，精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~l2 位的数字值读数方式。它工作在 3~5.5 V 的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存。内部结构图：

ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光记好的，它可以看作是该 DS18B20 的地址序列码，每 DS18B20 的 64 位序列号均不相同。64 位 ROM 的排列是：前 8 位是产品家族码，接着 48 位是 DS18B20 的序列号，最后 8 位是前面 56 位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5 +X4 +1)。ROM 作 用是使每一个 DS18B20 都各不相同，这样就可实现一根总线上挂接多个。

所有的单总线器件要求采用严格的信号时序，以保证数据的完整性。DS18B20 共有 6 种信 号类型：复位脉冲、应答脉冲、写 0、写 1、读 0 和读 1。所有这些信号，除了应答脉冲以外， 都由主机发出同步信号。并且发送所有的命令和数据都是字节的低位在前。

软件设计

关于ds18b20.h

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H 
#include "sys.h" 
//IO 方向设置
#define DS18B20_IO_IN() {GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRL|=8<<0;}
#define DS18B20_IO_OUT() {GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOA->CRL|=3<<0;}
IO 操作函数 
#define DS18B20_DQ_OUT PAout(0) //数据端口 PA0
#define DS18B20_DQ_IN PAin(0) //数据端口 PA0 
u8 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(u8 dat); //写入一个字节
u8 DS18B20_Read_Byte(void); //读出一个字节
u8 DS18B20_Read_Bit(void); //读出一个位
u8 DS18B20_Check(void); //检测是否存在 DS18B20
void DS18B20_Rst(void); //复位 DS18B20 
#endif 
#endi

关于ds18b20.c： 该部分代码就是根据我们前面介绍的单总线操作时序来读取 DS18B20 的温度值的，DS18B20 的温度通过 DS18B20_Get_Temp 函数读取，该函数的返回值为带符号的短整形数据，返回值的 范围为-550~1250，其实就是温度值扩大了 10 倍。

#include "ds18b20.h"
#include "delay.h"
//复位 DS18B20
void DS18B20_Rst(void) 
{ 
DS18B20_IO_OUT(); //SET PA0 OUTPUT
 DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低 DQ
 delay_us(750); //拉低 750us
 DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=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
u8 DS18B20_Check(void) 
{ 
u8 retry=0;
DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT
 while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200) { retry++; delay_us(1); };
if(retry>=200)return 1;
else retry=0;
 while (!DS18B20_DQ_IN&&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
u8 DS18B20_Read_Bit(void) 
{
 u8 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
u8 DS18B20_Read_Byte(void) 
{ 
 u8 i,j,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(u8 dat) 
{ 
 u8 j; u8 testb;
DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT;
 for (j=1;j<=8;j++) 
{
 testb=dat&0x01;
 dat=dat>>1;
 if (testb) 
 {
 DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1
 delay_us(2); 
 DS18B20_DQ_OUT=1;
delay_us(60); 
 }
 else 
 {
 DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 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);// skip rom
 DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert
} 
//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 
u8 DS18B20_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能 PORTA 时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PORTA0 推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0); //输出 1
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)
{
 u8 temp; u8 TL,TH;
short tem;
 DS18B20_Start (); // ds1820 start conver
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; 
}

接下来正常使用就行