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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# k7 l# @* |! A4 i( |6 {
1.逻辑
4 e1 w' `6 @8 Z6 ^0 M1.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)# d5 Y: N, i+ c/ _
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8 H& B/ T8 g+ I7 e& l# Z6 L0 ~
3.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。( d3 L) y) [  B' d3 @7 v. 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' j7 d0 g1 v. q# U# t2 N

4 |+ [# O) E5 @, U6 s4 X返回数值。
* {' |* g+ E9 I3 B& N% G( ~: I- G% k
微信图片_20240615195059.png
! T2 v# x- K# T代码:
. ~( B5 G  }1 P& ?1 M  e- z, c' C0 U
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header8 i) ^/ Z$ [1 B& E
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    # ~* ^9 g# H3 g+ H1 [4 ]5 A

  3. , g1 s/ X: O8 j9 F+ m
  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& f/ Q% [+ e* r2 R
  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  _, ^0 N  P2 [& B! f0 P0 n  h
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)8 T9 z1 C/ C' r; C2 {; g3 X+ ?
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    7 b! V! X4 C: h  t& g

  8. 2 }$ S! Y3 R) m* W' n3 [% l8 C9 P
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数- H% I+ X; e% F6 R
  10. {9 ~& W3 J4 l# f! c
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    ; A& x$ Q: ~5 _, B+ E
  12.   7 E4 A; y5 D# x( w" x& E  Z
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;6 E: y! u+ ?) E  W( m8 ~
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    2 k3 F: G& v3 I0 `% X+ E
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;% ~" B1 V+ ]/ b2 z6 _+ s5 w
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;( ?. j- |, E, o; a! t3 ^* m
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);7 q4 ^& ~, v- x6 Y8 G. x' n
  18. }
复制代码

3 i  p- X" _" l5 t7 F- m0 X2.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) v' P( U( c2 L; ?6 |
  2. {1 r6 h- T- X2 C) |- ]
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    ) ^" x1 h7 u0 D- v0 u, b; `; x
  4.   9 t; G) l4 M- I. c1 D
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    6 b; I( q7 h5 A( E" l, z8 u
  6.   {
    / i2 }8 k$ f* P
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    - ^- y, [3 R6 g& j
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;" l8 O% ]* O, B0 i7 r4 ~
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    8 k4 Z) W0 P; v* [
  10.    
    % H6 m- W( E' i/ e' w
  11.   }
    : W+ T) p8 o1 f0 `
  12.   else  //为0,输入模式5 k9 I) x/ e% q: L" i. A
  13.   {
    3 |7 q2 ]: g4 K' y8 ]
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    8 A% o5 b5 t" H. x6 V
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;8 H# b( J3 A* M5 x/ `; Q
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;7 H/ U( q: |- i# x

  17. 1 u. Z  |6 ^  y9 y9 w" J$ n5 F# d) u
  18.   }
    * M1 K5 V7 r: F& C" P
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    ! E( t# j1 S5 c( J$ B# b5 |
  20. }
复制代码
5 Z) s5 X. L. ^5 I0 ?" \
3. 初始化代码  l$ P6 l* B4 j5 e: N
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数2 m* L2 p$ ]2 G5 a/ Q, @
  2. {
    0 K1 ?9 |: f, O7 Q
  3.   u8 data;$ S- {" x8 V: M1 B; H
  4.   
    ! {1 V2 _7 d. Z1 f, ?0 R
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    8 N% a* e# M4 Q$ n
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平" z1 Y: p! R1 D/ ^* \
  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* s0 u: A! X0 J5 v! v: Z
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线
    5 _5 O% i" x2 F& H3 Y5 ~
  9.   Delay_us(100);' `: z( U8 ?1 l, S+ P; S
  10.   
    / {' j0 N5 N% b$ k; M% e+ k1 ~
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    9 p7 o% \3 e! u3 ^( K1 h
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是10 h% M/ |; A; f! E! [: `& v
  13.   Delay_us(380);
    - C1 B* \0 k- |  P( p' \: e4 T
  14.   
    * o3 [, J3 _2 V
  15.   return data;! ]' @+ ]/ ~! T
  16. }
复制代码

4 @  c# T, Z1 |& D# P7 @% T4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)1 I: W% H' G% p" b. I/ n
  2. {) V3 f' G" [% ~, v9 O
  3.   OLED_Init();4 T) H* N6 P( R2 q7 s
  4.   DS18B20_Init();
    ; U& u8 T3 a8 {

  5. ; B7 H7 V' a- |. u! M
  6.   while (1)
    2 X9 K5 u3 Q9 [* ~1 E
  7.   {
    2 m' L! a$ m. g* 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' |# O) U! O( ^  k4 L+ H: P' z
  9.     }" v& A" _7 _: ?* c+ [
  10. }
复制代码

2 ~# @1 C, o# i& ~ 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0 W* Y5 {9 D" N
! N: x. @% O; s4 I# k0 H
. B  F" a3 x, z! i8 w; Q) U
二、写数据和读数据
* n; K0 C" f  g1.写时序函数

# K! }! e  G6 ~4 QDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准: F4 d" u( G% O) _' D. ?+ p

+ w* `! B4 I0 b! B" ]$ J, d0 o
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    4 B* ~, G" Q/ R. @# i
  2. {9 {0 F  M- a4 b! {
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++): A5 ]4 \! }+ l9 t
  4.   {2 ]4 K8 q9 s5 U. X7 ~0 N
  5.     DS18B20_Output_Input(1);/ B- B9 j0 m5 t, n
  6.     DS18B20_LOW;9 }3 P4 A1 U  n
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    ' J: |' y& {0 q0 _7 C9 I
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位# k; x0 J( F, x! A! G
  9.     Delay_us(45);  //延时45us  W! S+ C0 I( O
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
      s6 t4 u2 m6 D. Q  s; q9 l
  11.    
    4 A! E2 K- B* }* [7 z# H$ x
  12.     data >>=1;   
    . l# B* t6 Z4 x1 |, l
  13.   }
    ! k3 B( P; j3 R& ~
  14. }
复制代码
) k8 L. a/ S- J! k& i) ~! {1 D" Z
微信图片_20240615195056.png
" w  [5 q$ `6 ]* S! V% N

5 E7 I7 q2 W1 F2.读函数4 d0 M/ Q" @. D% u( P; T: J

( f- }" p+ D) ~, k

$ _9 u6 p7 {1 c# `. t代码:7 F$ ~, ^0 O" V' @6 e  |' O
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    / {, M! m" D# N4 D2 U
  2. {5 h5 W2 \) \. r& u5 D% R
  3.   u8 data=0;; J+ D$ z5 Q$ o& m
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)* e# _9 s) T" n$ F+ `6 X4 K' h
  5.   {6 a' C1 f* i4 q2 r2 Y- k- r4 E
  6.     data >>=1;$ s- L* ?/ r" S1 s
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放6 c  X+ t  _% Q- v5 j. d
  8.     DS18B20_LOW;
    1 I& a2 y$ R# h* v
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序
    5 @$ _: @' Y  `) h; F
  10.     DS18B20_HIGH;0 L# W; ^  M- }
  11.    
    ; J( V; g/ j  L; n
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序( S- u* z( q6 H" w1 Y, \' b" U. S
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET). T8 ^3 ~) A. o/ s8 _* _: T
  14.     {   1 L, w$ [0 z9 f, Y/ I
  15.       data |= 0x80;0 u5 t% f$ C7 E
  16.     }
    , x8 c9 N+ h: {- d( ~
  17.     Delay_us(45);
    9 s, n3 k5 p/ g9 B4 m. j
  18.   }
    0 ~2 Y% e% O; w# Z5 D
  19.   return data;
    & [; H5 x8 m' i
  20. }
复制代码
0 y. Q) r- w/ _$ t( U
三 、读取温度
, O) v. ^. R' J3 _$ {% u逻辑:1.初始化7 c* r1 J4 o* q+ a4 A, t( i0 f
跳过匹配命令(0XCC)
* k/ j0 A& s' ~4 N温度转换命令(0X44)$ x" u5 Y$ b  d9 S) T
delay750ms        //注意时间单位毫秒
: I2 V: T- V: T+ j! S; X! r初始化( ^* S0 K! s  h
跳过匹配命令(0XCC); |6 ~: w$ |* p4 Q: G, T
温度读取命令(0XBE)
; K7 r, r& N1 q5 `先读取的低8位& q% W! l0 H6 o" L' P8 }
再读取的高8位+ y# z( f! M/ [; y' j2 }
数据转换,二进制转换成10进制( c( s* Y& \8 l" i, r9 V/ `8 v

) u& ~9 ~0 _7 `代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)5 }- Z$ m$ ?, F$ S' E* f8 Y
  2. {
    ! B5 ^. u5 }! o) y6 o- ^- k2 V
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    ( ^2 s# V. p5 ^7 L1 L" v9 t
  4.   
    . U- ]5 Y8 G7 ]. n: t
  5.   DS18B20_Starup();( ?6 }3 E" g9 L
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    / J: `/ j  b! }5 P/ O. U( S
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    & g4 }  Z9 w2 r4 v8 ?
  8.   Delay_ms(750);7 _% |. X! \* u  W4 n& ]
  9.   DS18B20_Starup();2 R0 z& P" ^$ q( {6 }9 @. d
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  
    ; M( G& d, e/ J1 y
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写% I3 f' @7 i2 E9 d. G: _( i
  12.   
    8 U9 b) `9 k1 b+ n
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位1 w! l. F) p3 p: y1 G
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位( F' @5 p: A9 o1 M/ F1 n; E

  15. 3 x( @% \& K* Y; N8 Z6 [% \
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;  c* p9 h7 u. |& K
  17.   , p; ?( z* r; w7 c9 D5 F
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0
    ) V; G. u+ q! r; j! _
  19.   {1 v2 \* m& Y2 R) ?+ P
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度4 R' q6 Z3 ]& y) k8 Q. t
  21.   
    $ K1 ?& j3 A0 ]" u* Z; i( N3 p# w
  22.   }$ ~3 Y- e7 D8 B$ [1 H. b: c
  23.   else+ ?' b" z* a' D/ b7 w0 s
  24.   {# z" M) s/ G* K$ n
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    ' m: e& Y9 S0 }+ [# u7 S) j/ G! a
  26.   }  
    ' y8 I2 e. v8 o6 A* A6 o
  27. }
复制代码
, X7 u! B+ d2 }, Q
四 ,显示数据
7 r. ~$ m( K1 |# `在main里进行显示,需要取地址操作
+ E( z2 u9 h+ b7 m( @
4 T4 t; o) Y9 `6 P1 B! `" M代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值6 j) n! H/ @0 e& K
  2. & l% A' y8 Z. ]1 ]" N
  3. int main(void)- j4 c* ]7 n( u' r
  4. {  
    8 ^+ y" n5 ?6 R1 t+ h4 a; Z& }
  5.   OLED_Init();
    0 b0 r6 U3 S) z! T5 P$ s. y1 V
  6.   DS18B20_Init();
    . B$ E# }* U; y* ~  n! i# {% q& X
  7. 9 O! ~  R5 |( K7 E
  8.   while (1)
      O% H) J& g& J4 f7 k% M
  9.   {
    - j" n7 I8 ?; I
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值; G) f; m! o; k. L3 ?
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位) D5 z- k. Z; i) U3 N
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");: A2 \9 z" g# v. m2 C# y/ x' d
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    8 K  _& J1 T) k7 \
  14.     }
    3 ~2 k+ d/ E3 d/ R8 g, D" c/ I
  15. }
复制代码
5 Q* S/ P$ D8 U3 n- \8 ]. j
6 e. g, I2 ?3 y' i8 i5 N  g- d0 V7 F
转载自:钜锋智联2 F) A3 S4 a1 k* J4 U
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: v# U" U8 ~+ v' d4 X2 o6 I: V# S5 M4 X% P6 S; k* \9 A8 w' M

4 O$ B, p! m) c! e% \: ]; y. E9 k, p! R$ y
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