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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/ i$ d( V9 \% N5 f
1.逻辑7 F( |) S& e! C; i! Z
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)& r  G1 W% l" y, T
2.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
# u8 a6 k' R  m2 `; T! ?8 F* M& K3.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。
5 }. B3 D" Z& u+ _# d4.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
: |# A& S1 r" |( R* h0 p* K
9 J8 e' ?# x" _: Z$ P返回数值。
( K8 t4 r5 X' k8 k7 v' S8 }* P: q, E4 r5 O
微信图片_20240615195059.png ' C3 t7 g1 q2 T% ^2 t
代码:9 U) f& j6 ~2 b3 F9 t8 ?0 m
( b, X  r+ H! H5 f# P4 ~5 b
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header0 m. ~7 u! i1 @3 `4 i  D( f
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数): v9 F7 m7 `# s3 ^; x

  3. ; o& s2 w2 @0 g* N9 }& s9 {
  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4 [% C" A9 a# s- v$ D
  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6 c( e, }' Q3 l8 |! q! t
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    ! w+ V. ]4 J5 X' X8 r5 g
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)+ x- y: j/ z% y' D
  8. 3 C" r  h- z. S3 B" D# o
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数1 y4 M5 S3 J1 [$ e7 V4 P( z* @
  10. {
    + D( P5 u! ^' Z' G+ J
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟* ?* H  C* u* _4 l: k
  12.   
    ' J9 s4 g" ~4 g$ B) J" j# O
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;6 Q2 a; B. q2 @! M2 E$ \
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;; }& o! K( q  K! j* H9 F. {& |
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;; |, s0 f7 ]7 C: ?/ p
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;: _8 N5 l/ h4 L' x
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    + o$ A: V- ]. |7 s
  18. }
复制代码

: K; V3 l+ A( [3 K/ m2.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/ N8 J" J. q) c+ |6 F
  2. {9 g& O1 l& _5 v# p  i/ }
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;8 z+ j4 r. C( T3 Q4 ?: L
  4.   ! P% O! M0 D  W: E5 B
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    ) |) @% C( V5 e2 q* |
  6.   {4 t/ N  x* G* a% o/ a
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/ h5 W) x0 K+ ^5 r0 y
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;3 V/ t6 R) j4 C1 b2 N9 x4 A
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ) S" U8 g- @( y( C2 O: k4 ?
  10.     1 @% A  E6 U, V8 N2 `
  11.   }
    1 T4 j/ G  B* L) h3 i4 f; t
  12.   else  //为0,输入模式
    & _7 E9 z2 T/ _4 i( q& ]# m
  13.   {
    : l6 W* W! M* a! y. B/ q
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;3 _9 x  C4 r  X$ k  r/ [' B
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;1 h" L, G& H2 B  c9 j+ P
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    : M, _  T# s8 S  Y
  17. 5 o1 G0 [( o+ O9 ^
  18.   }
    : x) w2 w1 ^/ v
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    % `& x) r/ e7 Y. h
  20. }
复制代码
' U# o0 r: ^; D! K: P  ^' E/ L
3. 初始化代码$ O6 i/ B" [8 g% u* A( H/ ~& d; [
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数6 S: u/ s! `, w& Y# g3 d
  2. {/ m! D/ U4 x, H
  3.   u8 data;
    ; J9 B; F. l- j& ~. U- D& L- d
  4.   
    2 P/ i) @$ j/ c- O" }' N3 ?
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    3 s  p$ I1 l, G( i- j; U6 t
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平$ e6 r4 F: X3 V, ]/ ^2 W6 g, f9 r
  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" T" l; J! T) _" ^
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线, i# ~6 |* [7 @
  9.   Delay_us(100);9 k6 y: a) ~" t6 V6 o
  10.   
    ' z5 G/ h, C4 u; R( d; y" E: y1 o
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    . j9 _  Y& {* U+ p- g3 ~6 \
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
      v1 @( F' I- Q
  13.   Delay_us(380);8 \- |: @$ \" y* v# H3 ~- d
  14.   
    6 n8 U7 S: z8 F+ Q
  15.   return data;
    : \: k" e* A9 ~0 w/ o  h0 q- ?
  16. }
复制代码
1 e7 C$ j! a5 }; L1 E9 x' L$ u
4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)5 W- x  A  q& x+ R4 a. v4 ~: f7 N, o7 X2 F
  2. {
    " Z1 H' J( J+ Z1 z/ X$ J6 `$ C
  3.   OLED_Init();
    3 ~- ~: J+ l1 y4 D9 I
  4.   DS18B20_Init();( W  r& U$ @/ u& b8 A# E9 L

  5. : _# J+ E9 O6 c+ J# P5 O4 U* ]. z
  6.   while (1)( O( z: _5 J2 d1 D
  7.   {/ R; \( o0 e9 I7 Q( S
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为16 _- Y2 C# D% d: g$ v4 o# ^% d
  9.     }( C: m+ V. n4 p  H. F- J
  10. }
复制代码

, Q; C5 X4 F; `; L2 `. i7 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7 z' u/ f# i( R
# x- I9 u' @6 ?1 E) p! u1 H
! E2 Z2 r6 K9 J% S2 h; O$ A
二、写数据和读数据" j6 {% z1 R0 u+ x) I* i% e9 L: l
1.写时序函数

  `! A& z* b+ V8 `5 t8 l! q. NDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准  q$ V4 ]7 i- ]/ ?
6 X8 F9 r- G1 L7 P0 C' ?
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    ' L( k, h8 Q! x* A' H3 K
  2. {# x( f, k$ y# u4 V, z+ d
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)! }+ Y$ f2 A1 Y* V  {5 f3 Y+ v
  4.   {* Z9 W, `" ^7 U9 O
  5.     DS18B20_Output_Input(1);8 ^2 q6 q" g" `9 h
  6.     DS18B20_LOW;
    5 z/ O$ G( ?4 e6 ~; m/ J: L
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序; z5 m: q1 A/ b! ^7 k2 [8 U
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位; w+ h% H$ m5 v0 U4 _
  9.     Delay_us(45);  //延时45us
    - p0 m1 H+ W) z& T: M0 z. V! u
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    # ^$ n/ |; j( |8 O" {: D" b
  11.    
    3 [$ y7 Y6 j$ j# n$ B! x
  12.     data >>=1;   
    7 j8 R* _  ^2 r
  13.   }
    7 V) H6 r- A5 i0 M: |' O
  14. }
复制代码

3 `; M1 \- R% w1 i% b; Y 微信图片_20240615195056.png 3 Q& j3 O  n; t) e. ?- N

& S1 b. [3 I/ q% `8 }2.读函数4 O. |! r# L- E8 P% N3 [# f
+ }- E4 e6 P5 c# {( y

3 T+ Z: f" p+ W/ N* n* K代码:
. D% }7 X  S* H" J
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    7 G. c$ K4 H' |+ n; j* k
  2. {
    ! v' X& g5 E* N8 c1 E3 m
  3.   u8 data=0;2 Q$ Z* B; H7 _  f; @9 M
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)0 O6 @) V- [% q% L, D
  5.   {  i+ d' D4 J4 d7 l: j; ]" }& C
  6.     data >>=1;
    + Z4 o  N$ U% O! o. M3 J- e  k
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放+ k" n8 R0 V* v$ {9 @+ d/ [2 f
  8.     DS18B20_LOW;3 m  ]* }: Z4 |0 z  ?% U* S. y
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序, c6 H. W3 Q% W5 t) G# S
  10.     DS18B20_HIGH;
    , g' ^% o5 n- {
  11.    
    3 a+ K9 c% A* U* }& n
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序0 x5 r7 w1 Z2 Z. S" U
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)( D6 ?( \/ X8 Z$ Y" J9 K
  14.     {   
    , t0 c" A2 k+ \% T( P. d; n  E
  15.       data |= 0x80;# {$ f5 S5 r1 n8 w- G1 m
  16.     }
    ! O1 u1 ^) D/ o/ z, L, H
  17.     Delay_us(45);
    * a) ], e! i! n' k! j% i
  18.   }
    7 ~5 y' ^: y$ X& e% k
  19.   return data;
    ! c2 k+ k- |+ L; I6 Q! L
  20. }
复制代码

4 U, J- n: b0 I2 t' f三 、读取温度# d# h* O, n' h2 `
逻辑:1.初始化1 p8 F1 q( S9 g" f3 ^8 B
跳过匹配命令(0XCC)' t1 s. o+ b/ c% w; e
温度转换命令(0X44)7 a9 R6 U9 [8 Q9 p& n" ~- S' q% u
delay750ms        //注意时间单位毫秒2 A0 `/ D# i4 i' @: ~: w/ D3 Q
初始化# k* V% v4 U) U. Q4 P) R
跳过匹配命令(0XCC)
4 Y. V% _2 I; o4 R温度读取命令(0XBE). f' G' W/ M7 O5 r9 n
先读取的低8位
) N& G( r1 I$ i: H- ]6 B再读取的高8位
  ?8 e. z  j( v- m7 f  N8 C数据转换,二进制转换成10进制
' F* U- j" p1 N) h4 a! S+ q
+ e' L" |- }2 T代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)- L* K; Z; p( V' v$ @
  2. {
    4 r- c7 g% ]- ~, O& j" b
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    : K8 P$ d7 a. U4 _* ~+ j, P! ?
  4.   4 o& q3 E, O0 @% b- W
  5.   DS18B20_Starup();  Q; C% w6 D/ h8 y' [
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    ! \. Q6 ?* C* ]4 {) b! U9 H2 `; z
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    1 X( Z  _' Z7 }
  8.   Delay_ms(750);
    * \8 u( C0 t" F5 z9 p/ |
  9.   DS18B20_Starup();
    7 [3 z0 {  r/ q1 A1 i1 E; p
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);    F* k: r. K7 x1 I5 ?4 g
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写
    # I5 J% x/ O3 q' [# j
  12.   * D# ^+ C& O( r& a; C! @1 K4 @7 G/ @
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位9 _& H3 u# h' e) _
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位. Q3 G2 Y; g& B, h
  15. . w4 A$ y' V8 J0 U; |
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;
    4 K- t$ B8 r) F/ P. _9 b6 S2 J" x! j
  17.   
    . O5 i5 z* l7 c( V7 F
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0$ w! ]  c" S- o
  19.   {- E8 o9 f, }. _
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    8 J; b: Z3 U$ K. R( H
  21.   
    : U* }, P" ^8 \# q
  22.   }
    ) O3 F/ \$ \& s
  23.   else8 [3 j( r8 y" `0 ^0 E# {
  24.   {- Y3 n" l+ w. X; g, a' L# O
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    ' H, W; E. y. e" _
  26.   }  
    / i" u) h9 [+ ]$ w
  27. }
复制代码
8 @7 f& `% s) }4 H; A9 S
四 ,显示数据
  b% y2 n' y! @5 X% t1 t/ _6 n在main里进行显示,需要取地址操作( ^6 M7 Y2 ?' r+ I  [# H9 E5 g
2 C- o/ S# V; J+ N2 s
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    ! @/ s4 b" h% ^4 }+ q+ q
  2. ) u: ?5 z3 G0 Q3 N! |1 G- o2 z" a
  3. int main(void)$ l+ `3 f! H; `, T1 p9 `* `
  4. {  6 F0 w% ]  u  T) o
  5.   OLED_Init();
    4 {9 c1 J# Q) Z3 i7 w, E' S
  6.   DS18B20_Init();
    ; a$ r8 ?2 r" i* ]0 o
  7. 0 z0 Z# g* y9 ~. p
  8.   while (1)
    6 T$ q! u" d( |4 Q6 y9 M1 @
  9.   {
    * F" R3 C( F* g/ s
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值( f7 v! w# V) y- t0 X" L2 G
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    , F' P3 [1 R! `
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");7 r6 Q8 k+ o5 ]9 i
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    ' c1 J7 B( ]9 I
  14.     }
    2 x; @0 w4 R, p* p5 w
  15. }
复制代码
, S! q8 C. S* Y/ I8 [

$ D& a( q8 c! r7 a# q6 d: I转载自:钜锋智联3 _  {5 M0 v& s" U4 Q/ `7 O
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3 U8 F$ H% e: x* o! {
" D! Q# P  ^  Z. o
5 r3 S2 H/ r3 \; }9 l
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