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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& \1 D8 ?# ?. u' Y) a; J
1.逻辑
) Y  U- t8 @/ g! }9 N  k1.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)6 X. Z( p% l1 H2 c* P4 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9 m' g( r8 t& \0 W
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。
% z- v. S( H) s! \, _/ |: N$ [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- Z% P( R* @' X, |
% ]( ~! L5 u! H. q0 _# w
返回数值。6 S: e- x& k: ?4 W/ j# `1 `
  I8 d( H+ J$ c+ r2 r6 ]: j
微信图片_20240615195059.png
7 ?2 b, W9 E3 D* n6 H. u) K代码:% g* _# S  z9 @" h) U* Q6 _

' T4 X/ n+ q. o& G# Q, d, J1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    # B! a7 C( C3 A0 ?2 p5 F& c6 ]2 _
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    4 t; ~. ~5 J5 f" A

  3. : \: k7 C3 W. k$ \* u
  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! D! h4 L( g1 e& Z- }0 W* i
  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3 @3 i" }( p2 h6 Z1 l  c) t
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    : z9 H' [  M0 H
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    1 h8 \  S" K1 E" t
  8. 7 r) _' b, [, H* ~/ ^; w
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    7 E1 i5 l# u5 V7 T# F1 i0 a
  10. {! ~7 X& r" R) O* M4 L6 I( b" k
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    ' K) q! L% p: h: I; C% o, p% ]7 |
  12.   1 x1 }, T  J* {7 @/ L
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
      X2 E! |6 s) [5 b# p
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    * Z  B: N" X* o& X8 {
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;, h7 g# C9 S3 w1 @6 f( w' H
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    / h6 ]! y8 _+ q9 U% w: A& \2 i
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    ) m, `" p& j* Y
  18. }
复制代码

) T7 r9 Y2 T# t% [7 Q6 w9 o2.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. I! }/ o( @1 Y# s
  2. {0 E6 x# N' i$ Z# u
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    : c& G" V0 i+ D, Y
  4.   
    + V, \( g# i" S
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式, G  g0 x- D" L8 j
  6.   {
    4 ?. ~7 c8 X4 U0 t* }
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    $ [4 W5 q1 l4 Y5 C) ?
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    6 t4 f4 ^2 v4 I1 P- H6 ~
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    * S0 L  h5 M9 G3 J* o' l
  10.    
    - g2 a/ z% w1 b. c
  11.   }
    * @( _; {/ Q6 Q" O
  12.   else  //为0,输入模式
    ! h+ E# Z/ [4 ~/ l5 d! u4 R
  13.   {: g* Z. a( [+ T5 Y% H  Z: I/ l
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    ( n) Y& _' g* c
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    & U" y( v, ^- }; `, V
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    * M. L) I* x1 I4 L  h1 C# A, i
  17. * y+ x4 \) Z# S1 x+ v
  18.   }9 J* A6 N/ P2 O& k" k& r. g1 S( ~6 W
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);- U, B1 f! Y- R4 h  A: U4 w
  20. }
复制代码
+ @' I1 r; u3 M1 i+ m
3. 初始化代码
. L3 a$ A; w2 B
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    " e9 s+ v$ S1 r  c4 k. C( b# s
  2. {
    1 ]+ }# R. K2 Y- u- I  Q
  3.   u8 data;4 L) Z- s8 ?% L
  4.   
    / |& M& W' H. [% |
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
      ~! I# X2 d9 t
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平
    ! s# j# f9 q5 m6 Q
  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
    , C$ P% Z, k' ]9 r- S# ]: {6 e: H
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线" v* c4 ~: |2 I" l5 g1 u( e* v
  9.   Delay_us(100);
    % m. r5 j$ G/ T) }
  10.   8 y) I* M  [: Q2 x
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式* l7 K7 }; @5 T0 O
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1  `! {4 Z9 N3 i! S2 l$ E
  13.   Delay_us(380);
    " U, D% b9 b& l7 d
  14.   ! p  w! r6 {: ?# }5 p# N$ [
  15.   return data;0 c0 B. }, p6 w% g- r$ J9 b3 ?4 M
  16. }
复制代码
' H8 I. r! M& }5 Y* u9 p
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)9 v+ }& @& D7 ?5 K. t# y/ D
  2. {' M) N4 D8 }0 G: K7 l5 Q! S4 @4 o$ Q
  3.   OLED_Init();) D: w9 m. W8 Q) e) |, L+ m& }' {
  4.   DS18B20_Init();
    . M0 z3 n. v9 `. e% Z- _4 m
  5. 2 H% s. h6 K- u2 M+ ?
  6.   while (1)2 k# ?  A) }0 d2 g7 }
  7.   {  j- E3 Y4 U* P; a" \
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    ! a0 U3 s1 g4 x0 G' e0 x
  9.     }7 z* U4 v& _, G+ {( x
  10. }
复制代码

6 |! A% o% Y! n8 C  n/ B+ t 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) u* K3 X5 J: O3 L! H9 G

' ]9 N2 q8 h0 h* ?8 ]
5 \. V& Z4 c! x9 j* g
二、写数据和读数据
/ [2 O" T: e: ~+ Q1.写时序函数
& z( u- {$ t7 k! Z9 p( W: H8 ]
DS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
! y& l' p1 A1 h- {' B
* [& X3 j9 r& K. |5 w
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    - E: x$ U! B& V
  2. {
    ' R7 {" g- ]1 l4 t! a; ~; J
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    ( v$ Q5 b( w* x, `/ d2 m! X0 }
  4.   {6 e' F3 T) M% B% u2 M0 V; m
  5.     DS18B20_Output_Input(1);- m) j. G! ~  s
  6.     DS18B20_LOW;
    ' R9 n4 g4 Z+ f# h3 j" `# U2 R3 u  o
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序! X. f- p1 e+ Y0 {/ a0 M. q. 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
    + `8 ?* A0 s8 j% G9 K+ N5 {; ^
  9.     Delay_us(45);  //延时45us
    ) P: T6 \$ l8 W2 u" a5 j
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    & o+ f1 v1 @/ i, \* x. ^
  11.    
    6 v6 N5 [  K+ s! ^+ J6 N; o' k
  12.     data >>=1;   
    + n& H  d5 c( }; H" h' u. w
  13.   }. Q  R+ j  b; c% m% t
  14. }
复制代码
0 `1 v& S9 T* L, w2 m
微信图片_20240615195056.png   B" R# E) O' v. z& t+ M4 s5 d

6 H0 m( _( _5 P1 K2.读函数2 h, f+ \% r: f, j

6 Q, G6 x2 Y. m+ \# z
6 G& Q6 h* L% T
代码:  j* g& W( e. r& b' a5 ~& S
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序3 f% ]  `& x" O8 W
  2. {
    7 ?. R7 I+ S& B
  3.   u8 data=0;9 ?8 x7 h: X$ R
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++). z7 u9 V6 M2 m( w: v
  5.   {* S9 c: I1 H6 Z; Q, W2 N
  6.     data >>=1;
    9 M# n# Q" o' w+ ^
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放6 M$ m+ h; Q4 h! M
  8.     DS18B20_LOW;
    / H" a* ?1 P6 k8 p5 m
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序
    6 _$ L' E* H4 v) N7 V, b/ R% a
  10.     DS18B20_HIGH;8 b. O7 Z; ]& b- I, s, {! |. L
  11.    3 B' ~3 U/ Y# t5 {" k, v' {4 e( l
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序
    1 U+ i$ s% Z5 S. j/ \
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)* W$ X, [4 I$ c8 e  c6 T
  14.     {   
    ; V# @; l; q" T% G, f/ n
  15.       data |= 0x80;8 w4 _- a- m) X
  16.     }
    0 _  P& I& W2 Z6 O0 V3 B: Q6 s
  17.     Delay_us(45);
    1 s" m2 O9 h" y& `! d
  18.   }
    2 \; N! o+ U& i" U# [3 d
  19.   return data;" p% c8 C2 T- s) T+ N% e
  20. }
复制代码
# Y6 J$ ]2 ?9 v6 K
三 、读取温度
; x& I! X7 P8 A: @6 z  B& ?逻辑:1.初始化
: _4 M1 C% }/ I* a跳过匹配命令(0XCC)( K) h. A' ?3 A
温度转换命令(0X44)' k0 {3 V1 C' }! _) b
delay750ms        //注意时间单位毫秒
* ^* }6 R+ ]+ v2 _7 p+ }8 {3 P0 H- A初始化* `8 T7 |( j- ~8 s
跳过匹配命令(0XCC)& O' v2 M1 h$ O
温度读取命令(0XBE); Q2 Z/ L+ A  [2 v% h$ Y) n
先读取的低8位3 ?; ^# K; y8 g% `
再读取的高8位
# i* f$ K8 ?2 \+ X) H数据转换,二进制转换成10进制0 D  d: d. _3 i" @0 W
, I) Q8 ~$ J5 A- S
代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)
    / U, u9 L, `2 b- m0 K+ H, x
  2. {% E6 m3 U) V; R8 X; j5 K
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    0 a  n* ?. W$ |$ {# b
  4.   
    + i7 A5 @9 P% Y$ z
  5.   DS18B20_Starup();+ @" s* b2 a8 S$ c2 v$ p
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    : R7 k% X( U7 g2 _; l# i! a
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    6 e2 F& \( N4 W) u
  8.   Delay_ms(750);4 J; M* x( ?) P/ t7 J( y6 B+ s
  9.   DS18B20_Starup();- {1 r2 A: C. P, h9 M" a3 K7 Q; X
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  # ~: y- l/ b4 p- A' Y5 c
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写2 |, ?; z. L( u0 }  W
  12.   
    ; ]; q* H# f5 T' E, ^* }0 G
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    . B. V: C# y7 y! e% \
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    * w+ |; g/ @, o" T0 O, c' V

  15. # l6 E* v9 ?$ Y4 G: L& @
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;
    1 e; x" c  ^7 D' |; R: x% f
  17.   " v( g" t# C, a* g8 d6 J
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0$ U2 ]+ l: A7 F5 i
  19.   {  Q8 r: @" v) d! F, K
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    ) k6 S; |0 b) T/ m$ Z
  21.   , S7 r7 n7 d- K( w+ j" ?
  22.   }
    - c4 X# _% V( S& m: r
  23.   else& V# ?9 U3 x. j. Z" V* T
  24.   {+ u* A! J6 c% A% j7 `  P( a* p; H7 O
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    ! s1 B5 [$ ]: s' f7 y" r1 r  Q
  26.   }  ( B$ y" h3 L& r7 l
  27. }
复制代码

6 p" K8 u( f& D3 C四 ,显示数据! K: m: T1 Q: `3 ]
在main里进行显示,需要取地址操作
& g) v: ]. C; T- b5 m- F1 h2 \; f" [* X2 q- T- f
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    ( r' D# S) l" x9 P( v1 \7 c5 f

  2. 7 d9 J0 {/ t3 K7 s' t
  3. int main(void)3 y. Z  B! I0 C* m$ b
  4. {  
    9 R6 n+ d& L9 T4 Q* N7 M
  5.   OLED_Init();
    & i5 g8 ~7 K. m
  6.   DS18B20_Init();
    ' M/ ]7 r9 T; j6 K4 G! y

  7. - P. U' ^$ |. V1 V- k7 V8 j: n: Y
  8.   while (1)
    2 N1 l: e: t; i0 c9 ?. _
  9.   {. o; @: G- V4 T
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值2 v% M# }0 Q: y0 k0 o
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    ' r2 g# w& E  F! n9 ~; Z9 K
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");
    4 a. A+ U* O; Z/ a/ D( R- S" L) V! `
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    % r4 t" O: ~% }, [
  14.     }
    + B" I/ {) K/ a+ C+ r
  15. }
复制代码
9 S' `2 l% K% m& y

5 ?7 r( u7 f2 A# ~' C; O- r* h转载自:钜锋智联& X0 l' G3 m3 K
如有侵权请联系删除
6 I9 u# x) `$ [) @  @6 a  B5 W4 j1 l. A2 A
4 j9 L, l+ h1 t5 o5 q4 z. u" g9 [$ A
! B! Y* p3 t# b! Z4 R- m
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