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基于STM32 DS18B20温度传感器经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2024-6-15 19:51
一、初始化; u  D( q9 K2 Q1 N: s
1.逻辑3 ?+ p& ?) x+ t/ Q2 B. F
1.主机(控制器STM32,下同)拉低电平,持续480us-960us,然后释放(拉高电平,下同)
9 D2 f) a* I; O2.等待15us-60us(在程序中给了30)//第一和第二步均为输出,但是第二部后要切换为输入模式
3 ~- W! C4 u; j* a" W5 i1 x8 S) q2 g3.从机(DS18B20 传感器,下同)会低电平,持续时间60us-240us,//这一步是检测传感器在不在的关键一步,加上第二步释放后的时间,所以我们要在90us(30+60)-270us(30+240)内检测电平高低来判断传感器是否存在。在此时应为输入模式。0 C: R/ d. K& S
4.主机接收至少480us,所以我们检测完后还需等待时序结束,时间=480us-释放后到检测时时间
% K3 {! A8 f5 q% X0 x8 }9 A, `3 V: B. a# V
返回数值。" D0 o+ @; J: i' I" _" J3 D: \% x
7 J* s  z0 f. {* l
微信图片_20240615195059.png
3 m  C- T$ a( C2 E8 |9 ?% ~7 |代码:+ u# X( a) ^" }/ A4 C

" Q8 l! w& E" T" n1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header1 _, Y7 V4 h- {; _8 g+ ~
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    9 z9 @* T) c& @7 q5 G  F  U
  3. , I5 ]& ]: G/ W7 d
  4. #define DS18B20 GPIO_Pin_15      //如果复制使用,只需改这行Pin口和下行通道还开启有时钟7 Y* C. R# e( ]6 u, e( B
  5. #define DS18B20_PROT GPIOB      //其他代码不用更改,只需补全delay和显示函数就行; N2 o6 ], ~' J; u6 c# y
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)8 b% J( m" p. e: o8 R
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)3 d- c9 O  ?6 d9 U4 v, f

  8. / a& S% y7 S5 c7 U$ B+ N
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数9 ]( g; q' a8 e* i. t6 |7 n
  10. {
    0 ?4 z% A, s, F' j- Y( y9 R
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    + {1 q, `) @* {1 m1 x  Q
  12.   0 }( n" ?. l! Y# {8 K
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;9 r2 l+ W1 f, q
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;5 K3 u6 T" p3 h1 W& c
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;" B8 k5 d) y9 y' i/ h5 }
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    - ^+ h$ U* B1 K6 b2 J8 x
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    & e* k: T2 O8 U5 L: L" ?
  18. }
复制代码

. h$ d0 {6 V' ~2.模式切换函数,1为写/输出模式,0为读/输入模式
  1. void DS18B20_Output_Input(u8 cmd)  //输入输出模式切换,1输出,0输入/读取$ W* o/ H8 D0 I& Y
  2. {
    ' Q) ], j+ V- S  V9 n3 f' \% L9 d
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;  y  P$ ~4 Q8 Q  o# j
  4.   
    ) }: y& X" n9 ?3 Q! L( Y
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式4 k( h# |; F% o6 t' t
  6.   {
    6 @$ U3 ]' p- Z5 G
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;. h- p1 }1 R1 v2 Z$ V
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;- Y8 y% M7 a7 a$ s6 f' B% o4 ~
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;* {/ w" E: F' t5 S- r
  10.     1 I8 T7 L; ?" V6 }
  11.   }
    - Z# ?2 ]. E9 w) M1 b
  12.   else  //为0,输入模式) S7 p" X7 s3 X$ ]: G
  13.   {
    # O6 R1 U* E* S- W7 f# P; B
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    ( {' u# x$ a0 D7 {% i0 n3 `
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    1 s- G  ]( q7 u/ I) }& A
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    , Q1 |* I5 p; b8 N$ d9 I* O" {" g+ z

  17. & `5 b  x7 E) R
  18.   }& s9 _. p8 e) P+ g. V8 F# V
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);5 R$ ]6 j2 a2 q0 N* [  g$ ~" r- D
  20. }
复制代码

1 ~- A/ G. w: G  O3. 初始化代码
; T8 V; H/ q" D! |3 p$ l9 R" N
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    8 O; \# E9 b/ D
  2. {
    1 \( f$ e; b- i9 A' [0 g( o
  3.   u8 data;
    9 Z$ Z! C# I9 P' K5 [
  4.   
    " W& R+ g  x. V0 v* ?7 y$ _1 p
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    8 j5 F! k* X+ J. L" O4 h
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平- B0 i! ~0 Q% B) S, m9 S7 ]. I& e
  7.   Delay_us(480);    //delay函数,需要自己写,网上资料很多,保证时间准确就行' B. _1 E/ a7 s5 B9 m; n
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线( g5 S: Q+ d) e; ^  a
  9.   Delay_us(100);
    7 @3 V. x3 s7 }1 Q  o+ Y( D
  10.   0 e- z+ d# F& W
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式0 ~- [4 k% F' ?9 Y3 c0 X8 P5 B
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    $ X& T5 m6 i- f5 I/ Z6 d! y, h
  13.   Delay_us(380);
    3 {$ Y9 i3 h( H, g
  14.   5 o! m1 {$ C& n. o6 T5 g
  15.   return data;
    ; q. I& R# a* R
  16. }
复制代码

! s/ p& I5 V7 j2 g2 l- T  e* J+ l4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)
    - n% u" \6 G( [8 H
  2. {
    . J" P) ~: f# q5 V7 C6 w0 e, r
  3.   OLED_Init();
    ( I9 q3 f+ p% b, m1 z6 J! H, i
  4.   DS18B20_Init();0 \9 P9 W7 y5 C: F- K4 {0 O

  5. - d7 n# }7 s+ K( A6 E" B
  6.   while (1)3 J- E7 G3 g# ~8 o, i
  7.   {- S* M; Y/ s  P
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    8 J. S, n; g2 R/ Q# R
  9.     }
    ( @- P1 C  v# s
  10. }
复制代码

; G6 T, i6 p4 Q0 N+ T: L% X 如果显示0,在拔下传感器的数据线后显示为1,插入后为0.则以上代码和传感器没有问题
/ Y' R& c9 f% M4 I' J1 ^+ G1 v& T, U  d; `! h+ h; ~
' x' [6 S5 X# @9 V& u; J. ~
二、写数据和读数据
* H6 u3 ~  B$ Q1.写时序函数

7 f, V% ^( ^  ~DS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准- r7 H# y# ^* S! D, x  t
6 L! b9 v0 |$ I& I
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据. S0 W. t+ S% G1 S
  2. {
    0 ?; I3 _0 J* N( B7 c
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)& i) o) C* s, Q" R( d
  4.   {  ^: a6 F4 r, Q$ W) r# {9 e
  5.     DS18B20_Output_Input(1);5 x2 j" p+ z6 m: B5 Y  Z2 ?" \
  6.     DS18B20_LOW;
    . M6 Z5 s7 x8 y: W) H
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序4 z2 T6 M  e* `/ e0 ^+ s
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位* `" x9 C' y- K( k
  9.     Delay_us(45);  //延时45us" y& j* F9 G$ y
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    / s# M9 y" b0 C. q/ i
  11.    
    % S" f: `$ M% ^& y
  12.     data >>=1;    5 q9 b/ q# ^( `; q6 ^
  13.   }- i9 x) x% Y: Z( f! f* q. J
  14. }
复制代码
8 P3 ?( G# u/ l$ Q8 |7 v) z! {
微信图片_20240615195056.png 9 }/ z. N5 `  Z, x  G
/ M& Z5 c* n  S2 q5 D
2.读函数$ G" A  Y! w" a) u" D

6 O; [) R0 S' `2 ?
4 e8 E8 f( p- F. o" \
代码:) v6 N. b6 j( g. p/ ?
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    9 o2 C4 Y" H& j6 }. s' h0 d" M3 v
  2. {
    ! m! @( r, M& {
  3.   u8 data=0;
    ) X! _( m- s6 Q
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)& r8 {) z' x' A. K
  5.   {/ f9 ]5 e" F. W$ J( A
  6.     data >>=1;4 z8 t9 {2 d; k  W% h1 i) ~$ ?8 }
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放) h/ y2 Z: U. K4 K. N9 Z
  8.     DS18B20_LOW;
    . s/ l! b0 B8 X( M
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序1 |. V1 s: {" B; e9 b3 T' Q6 y
  10.     DS18B20_HIGH;
    0 z9 R2 I8 e! o+ f) {3 d
  11.    
    " ]/ T3 x6 H  x; R7 p
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序8 _# C  J0 l0 i$ V( P5 O# N4 i2 D/ Y
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    $ M( B, i7 p, F! `  z
  14.     {   
    + V6 S6 L" s- V4 w. F0 y, k! K
  15.       data |= 0x80;
    / ?- H7 _$ i5 G( j
  16.     }
    ( r# x/ ?7 q# y( u
  17.     Delay_us(45);
    ; W7 R$ ?1 a* _6 j* ]/ O5 d4 W4 t
  18.   }
    " D$ O. a$ _, P! W5 \
  19.   return data;% e/ }* N# A3 N$ h
  20. }
复制代码
/ H! u( Y0 A, [/ I2 O
三 、读取温度# m! {8 C1 s7 R* f' o+ x
逻辑:1.初始化
5 F6 D  [" t  Y8 t/ t/ T( K/ h! W跳过匹配命令(0XCC)
4 r& J! Z/ a- w/ L* |; ^温度转换命令(0X44)
1 `3 K# V0 I% edelay750ms        //注意时间单位毫秒
0 d% [: x/ R4 A1 l初始化
' x3 Q6 `, i3 |跳过匹配命令(0XCC)
- w/ I1 u* H2 ?" w! p温度读取命令(0XBE)) n1 R/ U( E1 C0 ~" \4 w9 c
先读取的低8位
2 k% ?- V) u3 m3 Q, C1 ?再读取的高8位0 Q. ]& ^4 K7 [% o0 U
数据转换,二进制转换成10进制
; l2 M' P4 ~/ ^6 k/ `# D2 `
0 P* l' ]* S6 m代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)( R. ?/ A  B6 @7 V
  2. {" H3 M2 u) }' S$ B! s7 W
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    8 v2 |8 o- K( x4 ~- u6 x6 a( _
  4.   
    # R! x; b- H- t$ a; i' w
  5.   DS18B20_Starup();, x) }6 |! T* W# n1 ]; v7 w
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    / d3 T2 |. g! m6 W+ s8 t: C
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位7 E7 n# b& Z3 W3 ?
  8.   Delay_ms(750);
    # R- B& T, l& R4 |) \# v
  9.   DS18B20_Starup();" I- `/ F! A* c  u/ o, o) O8 Z
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  
    + U# r) {" }$ |1 S# \4 s9 ~" T
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写
      g+ l8 Q# d, F+ A* F& \
  12.   
    + b8 K2 a# u5 b
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位4 K- e0 W. Q! [; j" O8 w1 r1 [
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位3 q, A' G' e) Z& W$ f

  15. - ^6 z4 t& H7 R; L% e  Q' U
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;, z. z5 ~: a1 E5 M& K8 L- H& H
  17.   ' g- ~# O+ I+ a- g
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位07 J* e- n) I4 R; i
  19.   {
    2 N/ H% h  M" n3 m
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度) G% o! }- X# b: ~6 L
  21.   
    + G& D1 |. y2 s7 r2 `5 |' K% d6 [
  22.   }
    6 L- d" h" k* u9 ^
  23.   else4 Q$ i5 [7 i2 ?4 d% `
  24.   {" r% f+ S8 ]1 \1 u6 {
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    ; Y6 Z6 k' q1 r% [% e$ L* P5 V
  26.   }  4 y$ W4 w% G/ f
  27. }
复制代码

* s# p, X  D3 @) }4 q% g四 ,显示数据  F' y9 ~7 N2 S1 u
在main里进行显示,需要取地址操作) p9 [, u2 {* v# g! n
/ l" N0 Y+ E# h4 h) N$ v9 K9 B
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    / r" r2 \! z" t
  2. ' b! X' S9 K+ L
  3. int main(void)
      k4 u; F1 p! ]& L! T( \6 Z) X
  4. {  1 W' D/ u/ H" L: V
  5.   OLED_Init();
    - z5 i  N  Y8 S* j1 }+ R, w
  6.   DS18B20_Init();
    6 K; z9 v& C/ E1 F1 k
  7. # I/ F' E, {& x1 X
  8.   while (1)
    + b" N8 ?0 R7 S2 |
  9.   {
    ) u: w- c3 x: Q& B
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值1 V- b! O% v. r1 J
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位9 h* ?( H# t8 m! E2 J! I2 \
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");
    ' G4 V, ^& {. ~0 B
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    ) A" \/ `) f6 _9 h
  14.     }/ ?8 N, b4 H4 q! }9 k4 Q2 f
  15. }
复制代码

5 o1 l, c$ ]; D) H4 s
2 K1 v3 n( V. u转载自:钜锋智联
+ I4 ]9 K' k+ S% m如有侵权请联系删除
( f; B! @2 j* z4 E# p1 q
2 J% A5 Y- w% _9 `) m; B' q6 l. M( M+ i/ @" Q  q
  v# y+ N, L1 j4 @% }* Y
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