DS18B20数字温度传感器实验
本章，我们将介绍STM32如何读取外部温度传感器的温度，来得到较为准确的环境温度。我们将学习单总线技术，通过它来实现STM32和外部温度传感器DS18B20的通信，并把从温度传感器得到的温度显示在LCD上。
5 H6 ]2 |) {+ U2 S! Q& p3 P
39.1 DS18B20及其时序简介
39.1.1 DS18B20简介
5 v& T+ i( ^* l, ]" J6 U/ FDS18B20是由DALLAS半导体公司推出的一种“单总线”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。单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的概念，测试温度范围为-55+125℃，精度为±0.5℃。现场温度直接以单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912位的数字值读数方式。它工作在3~5.5V的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设置灵活、方便，设定分辨率以及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。其内部结构如图39.1.1所示：
* c7 I" z$ K! D' f" M: ?


图39.1.1.1 DS18B20内部结构图
ROM中的64位序列号是出厂前被标记好的，它可以看作使该DS18B20的地址序列码，每个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，这样设计可以允许一根总线上挂载多个DS18B20模块同时工作且不会引起冲突。
39.1.2 DS18B20时序简介
所有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，都是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。这里我们简单介绍这几个信号的时序。
" f  K+ @+ X0 n; ?2 _1）复位脉冲和应答脉冲
& |0 G: `# C3 C  @

+ R) U7 R# f- y7 H2 q1 Y
/ g$ X* o' i8 v/ ^图39.1.2.1 复位脉冲和应答脉冲时序图
单总线上的所有通信都是以初始化序列开始。主机输出低电平，保持低电平时间至少要在480us，以产生复位脉冲。接着主机释放总线，4.7K的上拉电阻将单总线拉高，延时时间要在1560us，并进入接收模式（Rx）。接着DS18B20拉低总线60240us，以产生低电平应答脉冲。
3 {9 L0 P2 a3 p9 d2）写时序
$ t+ r! K: z' I/ T8 {: h& Y

7 Y2 c6 S4 v9 i
3 P$ b# r: ~- B0 ^& D图39.1.2.2 写时序图
写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us，且在两次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，两种写时序均起始于主机拉低总线。写1时序：主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。写0时序：主机输出低电平，延时60us，然后释放总线延时2us。
% p: `6 Y( C* p+ b6 m% N3）读时序
: ~; E9 \/ c9 F1 V
  I6 P. x4 ~( S9 Q- r8 \
7 O9 M2 Y: E& e' Q# `
- ]4 B6 D9 l# K6 {7 l1 r图39.1.2.3 读时序图
单总线器件仅在主机发出读时序时，才向主机传输数据，所以，在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少需要60us，且在2次独立的读时序之间至少需要1us的恢复时间。每个读时序都由主机发起，至少拉低总线1us。主机在读时序期间必须释放总线，并且在时序起始后的15us之内采样总线状态。典型的读时序过程为：主机输出低电平延时2us，然后主机转入输入模式延时12us，然后读取单总线当前的电平，然后延时50us。
在了解单总线时序之后，我们来看一下DS18B20的典型温度读取过程，DS18B20的典型温度读取过程为：复位→发SKIP ROM（0xCC）→发开始转换命令（0x44）→延时→复位→发送SKIP ROM命令（0xCC）→发送存储器命令（0xBE）→连续读取两个字节数据（即温度）→结束。
3 `/ g/ b+ ?* J% f3 }
8 x( O. l* i( P% K9 f+ g; r39.2 硬件设计
1.例程功能
本实验开机的时候先检测是否有DS18B20存在，如果没有，则提示错误。只有在检测到DS18B20之后才开始读取温度并显示在LCD上，如果发现了DS18B20，则程序每隔100ms左右读取一次数据，并把温度显示在LCD上。 LED0闪烁用于提示程序正在运行。
% a3 Q! t0 [; {; F5 V/ f2.硬件资源
1）LED灯
$ H  c+ }: \7 Y& T* D1 A$ J7 |LED0 – PB4
) Y, I/ ^1 z+ _: m! O- O! F  `7 m2）串口1(PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3）正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块(仅限MCU屏，16位8080并口驱动)
+ t" y+ [+ s* L9 O( ]# }; h- R4）DS18B20温度传感器(接在PC13上)
3.原理图
: B. D3 G2 F' K2 `& qDS18B20接口与STM32的连接关系，如下图所示：


$ `1 U3 {+ h) I  j; q! o. Y
图39.2.1 DS18B20接口与STM32的连接电路图
从上图可以看出，我们使用的是STM32的PC13来连接U4的DQ引脚，图中U4为DHT11（数字温湿度传感器）和DS18B20共用的一个接口，DHT11我们将在下一章介绍。
6 r2 j! }; y, n+ i8 s( @4 WDS18B20只用到U4的3个引脚（U4的1、2和3脚），将DS18B20传感器插入到这个上面就可以通过STM32来读取DS18B20的温度了。连接示意图如图39.2.2所示：

% Q/ `* {3 a" C) P' [% r1 c

% o) P' s+ [3 I: J5 y% O图39.2.2 DS18B20连接示意图
% D, H; e3 \- H; C  ?( x从上图可以看出，DS18B20的平面部分（有字的那面）应该朝内，而曲面部分朝外。然后插入如图所示的三个孔内。

39.3 程序设计
' f/ f4 A% a3 J- zDS18B20实验中使用的是单总线协议，用到的是HAL中GPIO相关函数，前面也有介绍到，这里就不做展开了。下面介绍一下如何驱动DS18B20。
3 T/ O) |7 S6 C9 H- s" o  I8 ]( \DS18B20配置步骤
1）使能DS18B20数据线对应的GPIO时钟。
本实验中DS18B20的数据线引脚是PC13，因此需要先使能GPIOC的时钟，代码如下：
__HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); /* PC口时钟使能 */
0 D9 l9 I& s! M' Q2）设置对应GPIO工作模式（开漏输出）
8 D2 S9 ?; _; l) L/ Q本实验GPIO使用开漏输出模式，通过函数HAL_GPIO_Init设置实现。
. k' g( x5 h# H$ S8 z  `3）参考单总线协议，编写信号函数（复位脉冲、应答脉冲、写0/1、读0/1）
9 t8 ]# x  i+ f* z复位脉冲：主机发出低电平，保持低电平时间至少480us。
应答脉冲：DS18B20拉低总线60~240us，以产生低电平应答信号。
& ?& [) H6 L# N; _写1信号：主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。
9 R5 K/ L. j/ Z; u% ^, F写0信号：主机输出低电平，延时60us，然后释放总线，延时2us。
读0/1信号：主机输出低电平延时2us，然后主机转入输入模式延时12us，然后读取单总线当前的电平，然后延时50us。
4）编写DS18B20的读和写函数
基于写1bit数据和读1bit数据的基础上，编写DS18B20写1字节和读1字节函数。
5）编写DS18B20获取温度函数
参考DS18B20典型温度读取过程，编写获取温度函数。
39.3.1 程序流程图
0 d2 ?( E8 h  o* s4 f2 z& Q


图39.3.1.1 DS18B20实验程序流程图
- r% {7 @: i8 e0 c4 R: h# c! ~6 ?4 \39.3.2 程序解析
1.DS18B20驱动代码
- S6 E* z8 B7 V) e' A这里我们只讲解核心代码，详细的源码请大家参考光盘本实验对应源码。DS18B20驱动源码包括两个文件：ds18b20.c和ds18b20.h。
首先我们先看一下ds18b20.h头文件里面的内容，其定义如下：
3 A& O1 ~8 P9 `

1. /* DS18B20引脚 定义 */
   - m' Y+ p5 C0 D6 K( y% b& L8 M: r
2. #define DS18B20_DQ_GPIO_PORT                GPIOC
   
3. #define DS18B20_DQ_GPIO_PIN                 GPIO_PIN_13
   + I8 O5 [5 c  M( b. b3 v+ f
4. #define DS18B20_DQ_GPIO_CLK_ENABLE()         do{ __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); }while(0)   /* PC口时钟使能 */
   3 \% l" t) n# ]6 S  X8 h- S
5. 
   ( O4 X  O2 y) Y' l
6. /* IO操作函数 */
   7 ^! D& u8 J2 ~& c
7. #define DS18B20_DQ_OUT(x)   do{ x ? \
   8 P/ N: r" p% j
8.                                 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_DQ_GPIO_PORT,
   
9. DS18B20_DQ_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
   ) b0 y! M$ L9 E& m6 V
10.                                 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_DQ_GPIO_PORT,
    
11. DS18B20_DQ_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
    ; m, Z6 U" J- C
12.                             }while(0)                                                       /* 数据端口输出 */
    $ s( T$ L: |& U8 n# z( y
13. #define DS18B20_DQ_IN     HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_DQ_GPIO_PORT,
    + m9 ~) j! e) y, g* v) Q
14. DS18B20_DQ_GPIO_PIN)     /* 数据端口输入 */
    
15. 在ds18b20.h的操作跟IIC实验代码很类似，主要对用到GPIO口进行宏定义，以及宏定义IO操作函数，方便时序函数调用。
    
16. 下面我们直接介绍ds18b20.c的程序，首先介绍的是DS18B20传感器的初始化函数，其定义如下：
    5 R# n! `  m& s1 E5 g% v5 o. V
17. /**
    , K1 b" a6 d( @: @2 J, D! k; N
18. * @brief              初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS18B20的存在
    ( A, @$ f( d: x; v" \' o9 l, X7 W
19. * @param               无
    
20. * @retval              0, 正常
    
21. *                       1, 不存在/不正常
    
22. */
    
23. uint8_t ds18b20_init(void)
    
24. {
    
25.     GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
    ' b$ f% ]! J% \; K# l' I
26. 
    
27.     DS18B20_DQ_GPIO_CLK_ENABLE();   /* 开启DQ引脚时钟 */
    - L- m& w  ?6 }; }1 M' O/ m
28. 
    . c# U2 t5 w( z+ k6 ]' N
29.     gpio_init_struct.Pin = DS18B20_DQ_GPIO_PIN;
    $ {  q, A1 |! u# d
30.     gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;                  /* 开漏输出 */
    7 q  O* b. x0 q2 P" \
31.     gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;                            /* 上拉 */
    - K3 k8 b0 J1 i! n6 Q; ^: q) x% @2 r
32. gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;          /* 高速 */
    3 k! ~. N9 |: B
33. /* 初始化DS18B20_DQ引脚 */
    
34.     HAL_GPIO_Init(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    ; M- n2 p+ b; M
35. /* DS18B20_DQ引脚模式设置,开漏输出,上拉, 这样就不用再设置IO方向了,
    
36. 开漏输出的时候(=1), 也可以读取外部信号的高低电平 */
    
37.     ds18b20_reset();
    + z$ f. R7 }5 Y. s- f
38.     return ds18b20_check();
    5 w, P. R- q! f( h' @9 e/ }& R7 A: C: |/ W
39. }
    
40. 在ds18b20的初始化函数中，主要对用到的GPIO口进行初始化，同时在函数最后调用复位函数和自检函数，这两个函数在后面会解释到。
    " u9 W% h# z) _# l! C" [
41. 下面介绍的是复位DS18B20函数和等待DS18B20的回应函数，它们的定义如下：
    , h& _( i1 [- F
42. /**
    
43. * @brief              复位DS18B20
    
44. * @param              data: 要写入的数据
    5 _' e2 n! z6 m  X+ x- T
45. * @retval              无
    2 E* U) U8 @- T5 `! h
46. */
    5 j( U# j( E2 x3 d2 z: G
47. static void ds18b20_reset(void)
    
48. {
    : @% e' w6 W. M' R
49.     DS18B20_DQ_OUT(0);  /* 拉低DQ,复位 */
    
50.     delay_us(750);       /* 拉低750us */
    : q: F# W% k8 s
51.     DS18B20_DQ_OUT(1);  /* DQ=1, 释放复位 */
    
52.     delay_us(15);        /* 延迟15US */
    
53. }
    . |, P+ s" e/ s# a# z  C. a  E
54. 
    
55. /**
    
56. * @brief             等待DS18B20的回应
    
57. * @param              无
    % @) B; J2 c/ e  Q. l3 V
58. * @retval              0, DS18B20正常
    / {  U: Q; f( I9 r
59. *                       1, DS18B20异常/不存在
    
60. */
    
61. uint8_t ds18b20_check(void)
    
62. {
    
63.     uint8_t retry = 0;
    
64.     uint8_t rval = 0;
    
65. 
    3 }$ ~0 m. _4 r% z4 K/ ^3 ~8 a) q
66.     while (DS18B20_DQ_IN && retry < 200)    /* 等待DQ变低, 等待200us */
    * S7 m+ L/ O* Y/ l
67.     {
    , k  B+ H) A0 F
68.         retry++;
    
69.         delay_us(1);
    
70. }
    * }& r  y+ k' ~3 L2 P5 @
71. 
    
72.     if (retry >= 200)
    & {* E: J% i- |& w% c4 `: c
73.     {
    
74.         rval = 1;
    + I. I* T% d9 {1 e$ N# Z
75.     }
    $ F" {, O4 U' ^8 \# ]. c# K+ @
76.     else
    
77.     {
    & b& C: }. ~) W. t) q8 l
78.         retry = 0;
    $ c: d+ K; Y2 t( q* j7 Z2 J
79.         while (!DS18B20_DQ_IN && retry < 240)   /* 等待DQ变高, 等待240us */
    7 i* u% O$ `5 E  Q; V: @  v0 c" B
80.         {
    6 t9 g- n/ @+ L. w" l/ S- |
81.             retry++;
    5 X8 X' a1 Y2 a6 S' }
82.             delay_us(1);
    
83.         }
    & {: X0 [1 L  ^- b$ k
84.         if (retry >= 240) rval = 1;
    ; Y  O; m" [7 X% M
85.     }
    
86.     return rval;
    
87. }

复制代码

以上两个函数分别代表着前面所说的复位脉冲与应答信号，大家可以对比前面的时序图进行理解。由于复位脉冲比较简单，所以这里不做展开。现在看一下应答信号函数，函数主要是对于DS18B20传感器的回应信号进行检测，对此判断其是否存在。函数的实现也是依据时序图进行逻辑判断，例如当主机发送了复位信号之后，按照时序，DS18B20会拉低数据线60~240us，同时主机接收最小时间为480us，我们就依据这两个硬性条件进行判断，首先需要设置一个时限等待DS18B20响应，后面也设置一个时限等待DS18B20释放数据线拉高，满足这两个条件即DS18B20成功响应。
1 N% r. {' [. c下面介绍的是写函数，其定义如下：
5 E5 I$ X+ ~1 I# g6 u

1. /**
   
2. * @brief            写一个字节到DS18B20
   ! M# b, X2 ^  S- _9 S/ H
3. * @param              data: 要写入的字节
   
4. * @retval            无
   3 d  d4 d# \! l; k
5. */
   ' W* ^. i( V- B6 V
6. static void ds18b20_write_byte(uint8_t data)
   
7. {
   1 ?) C( H- d* u% x% b# r9 f
8.     uint8_t j;
   
9.     for (j = 1; j <= 8; j++)
   " @. N( U' ^. i% k1 G. k+ {
10.     {
    - n* u& ]" X- S) c
11.         if (data & 0x01)
    
12.         {
    
13.             DS18B20_DQ_OUT(0);  /*  Write 1 */
    
14.             delay_us(2);
    
15.             DS18B20_DQ_OUT(1);
    * |5 I$ @5 Y- }' l# a
16.             delay_us(60);
    6 V+ b- O5 v3 j1 s2 Z. I$ N8 F# x
17.         }
    
18.         else
    7 m! k9 z- z, u0 o  T0 B, v
19.         {
    ! S4 F" {6 P9 _
20.             DS18B20_DQ_OUT(0);  /*  Write 0 */
    : f6 W8 V  T- _5 |1 s5 p, p& ~( k2 ^
21.             delay_us(60);
    
22.             DS18B20_DQ_OUT(1);
    
23.             delay_us(2);
    
24.         }
    
25.         data >>= 1;             /* 右移,获取高一位数据 */
    
26.     }
    
27. }

复制代码

% X) c+ ]' f* j! k. U% `通过形参决定是写1还是写0，按照前面对写时序的分析，我们可以很清晰知道写函数的逻辑处理。
有写函数肯定就有读函数，下面介绍的是读函数，其定义如下：
$ ~. F  s: ]; C

1. /**
   
2. * @brief             从DS18B20读取一个位
   , U$ P$ x8 ^6 t; H8 l
3. * @param            无
   * ^: `$ g+ R! E) k/ E
4. * @retval           读取到的位值: 0 / 1
   
5. */
   
6. static uint8_t ds18b20_read_bit(void)
   / ~/ k' l* E7 [; m
7. {
   
8.     uint8_t data = 0;
   
9.     DS18B20_DQ_OUT(0);
   ' L) o; |3 {& D; Y& b) @
10.     delay_us(2);
    
11.     DS18B20_DQ_OUT(1);
    2 z( X- V; W. e" o
12.     delay_us(12);
    
13. 
    & h$ J1 o+ I% m# \$ e
14.     if (DS18B20_DQ_IN)
    # \1 `7 D7 e3 ^7 Y) \+ w
15.     {
    
16.         data = 1;
    
17.     }
    . p( n4 [* t( r8 n0 t0 Q
18.     delay_us(50);
    
19.     return data;
    
20. }
    
21. 
    ( j1 E. P/ q) l6 w
22. /**
    " B! ]; x: X, Z% P3 {* O7 |
23. * @brief             从DS18B20读取一个字节
    5 \* u! d5 s+ B) j
24. * @param             无
    5 ]; B6 Q3 L; U
25. * @retval            读到的数据
    
26. */
    & R/ t, v# x0 B, z! b* D
27. static uint8_t ds18b20_read_byte(void)
    
28. {
    
29.     uint8_t i, b, data = 0;
    ; E8 F* g; ?2 U9 I
30.     for (i = 0; i < 8; i++)
    
31.     {
    
32.         b = ds18b20_read_bit();        /* DS18B20先输出低位数据 ,高位数据后输出 */
    & X% {$ ?/ R& q, k" N
33.         data |= b << i;                /* 填充data的每一位 */
    7 ]) v9 r1 Z2 I; n/ w' u; C# O' Q) _
34.     }
    
35.     return data;
    
36. }

复制代码

' E, p( ?9 X8 s) r# G  ~+ y% q在这里ds18b20_read_bit函数从DS18B20处读取1位数据，在前面已经对读时序也进行了详细的分析，所以这里也不展开解释了。
! `" T7 x, Z  g% R4 I' {' U下面介绍读取温度函数，其定义如下：

1. /**
   8 |* s; |  }& c# b! |. ^( U# j1 r( w
2. * @brief             开始温度转换
   ) Q+ I! N1 `  F% d& Y8 f% ]9 x
3. * @param             无
   8 k4 Y! r$ i2 r- a$ ?
4. * @retval             无
   
5. */
   
6. static void ds18b20_start(void)
   & Y0 K9 c) K% R: m' x
7. {
   
8.     ds18b20_reset();
   
9.     ds18b20_check();
   
10.     ds18b20_write_byte(0xcc);   /*  skip rom */
    
11.     ds18b20_write_byte(0x44);   /*  convert */
    
12. }
    
13. /**
    
14. * @brief             从ds18b20得到温度值(精度：0.1C)
    - t8 T0 \% H+ c- o9 M. }
15. * @param             无
    / |: `1 ~- n" ]3 j$ ^, v( d
16. * @retval            温度值 （-550~1250）
    ; v! i" c, q4 X+ ?  a  l2 b
17. *   @note            返回的温度值放大了10倍.
    
18. *                    实际使用的时候,要除以10才是实际温度.
    5 s( }0 K2 O8 T0 l# I5 y% D$ ?
19. */
    $ E6 g$ w) a3 Q$ ]9 n$ y
20. short ds18b20_get_temperature(void)
    
21. {
    
22.     uint8_t flag = 1;            /* 默认温度为正数 */
    ( H  s$ K# p4 q3 o7 p# v
23.     uint8_t TL, TH;
    6 U) Y  u, ?3 v& c# D! L2 Q
24.     short temp;
    
25. 
    
26.     ds18b20_start();             /*  ds1820 start convert */
    8 x5 i) C) S, D+ |' v/ x# ^! M
27.     ds18b20_reset();
    
28.     ds18b20_check();
    # d: r+ |2 G6 V  t5 S: u
29.     ds18b20_write_byte(0xcc);   /*  skip rom */
    
30.     ds18b20_write_byte(0xbe);   /*  convert */
    % E7 y4 `0 K5 C
31.     TL = ds18b20_read_byte();   /*  LSB */
    / Y: F7 P0 c  h, N
32. TH = ds18b20_read_byte();   /*  MSB */
    % l& N! x- t) z, c" |
33. 
    " X5 B; F' [: ]
34.     if (TH > 7)
    8 H0 Z! [1 _4 K
35.     {        /* 温度为负，查看DS18B20的温度表示法与计算机存储正负数据的原理一致：
    
36.                 正数补码为寄存器存储的数据自身，负数补码为寄存器存储值按位取反后+1
    
37.                 所以我们直接取它实际的负数部分，但负数的补码为取反后加一，但考虑到低位可能+1后有进位和代码冗余，
    
38.                 我们这里先暂时没有作+1的处理，这里需要留意  */
    
39.         TH = ~TH;
    ; w9 [+ l% M7 g5 j- u$ O
40.         TL = ~TL;
    0 w+ \+ K) c- M* s" y
41.         flag = 0;   /* 温度为负 */
    
42. }
    , M' f; v* _2 D: w8 f6 y' I+ e
43. 
    $ n- V, D$ u0 A" d
44.     temp = TH;      /* 获得高八位 */
    
45.     temp <<= 8;
    ) X$ V* P# W; M$ h
46. temp += TL;     /* 获得底八位 */
    
47. 
    
48.     /* 转换成实际温度 */
    ( [" A* O( R: R# I
49.     if (flag == 0)
    ) W$ P9 j4 H" Z! |' Y
50.     {   /* 将温度转换成负温度，这里的+1参考前面的说明 */
    
51.         temp = (double)(temp+1) * 0.625;
    
52.         temp = -temp;   
    
53. }
    
54. else
    ( Z& e; Q% v6 Y8 E2 j3 k
55. {
    ( t3 U+ P& \+ `
56.         temp = (double)temp * 0.625;
    , @$ @$ n1 S5 s! r% N7 T4 O' h
57. }     
    5 _" r" J5 T6 t: _* K! k3 _1 X
58. return temp;
    
59. }

复制代码

在这里简单介绍一下上面用到的RAM指令：
0 y" e. r0 c! c跳过ROM(0xCC)，该指令只适合总线只有一个节点，它通过允许总线上的主机不提供64位ROM序列号而直接访问RAM，节省了操作时间。
温度转换(0x44)，启动DS18B20进行温度转换，结果存入内部RAM。
读暂存器(0xBE)，读暂存器9个字节内容，该指令从RAM的第一个字节（字节0）开始读取，直到九个字节（字节8，CRC值）被读出为止。如果不需要读出所有字节的内容，那么主机可以在任何时候发出复位信号以中止读操作。
. u* R' b! d4 A% J; v; [8 C. P2. main.c代码
在main.c里面编写如下代码：

1 ?& g% Z3 y  D$ ?) w

1. int main(void)
   ! p! i: x3 \$ q# H; W3 I
2. {
   
3.     uint8_t t = 0;
   ( ^- g6 F0 }6 J$ K. S: U! R6 C& \: K
4. short temperature;
   / W( K) G/ [3 m4 r1 s- A- D2 [* y
5. 
   
6.     sys_cache_enable();                            /* 打开L1-Cache */
   / x$ R+ ^% W& r
7.     HAL_Init();                                      /* 初始化HAL库 */
   9 y  n# G( N* g
8.     sys_stm32_clock_init(240, 2, 2, 4);         /* 设置时钟, 480Mhz */
   + v; I" h3 ]/ o! f. S0 S- P
9.     delay_init(480);                                /* 延时初始化 */
   
10.     usart_init(115200);                            /* 串口初始化为115200 */
    
11.     mpu_memory_protection();                      /* 保护相关存储区域 */
    % d$ i9 c# h# n7 m: d" D' p- F
12.     led_init();                                             /* 初始化LED */
    ! w* Y( C8 {4 J4 o
13.     lcd_init();                                             /* 初始化LCD */
    , l6 Y! a; \" w' C  D0 `
14. 
    * W* W4 t8 n) u: H! G  M
15.     lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    
16.     lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "DS18B20 TEST", RED);
    
17. lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    4 z1 P; W) [) d4 y! K
18. 
    ; l0 q& l, j& \7 }6 h
19.     while (ds18b20_init())              /* DS18B20初始化 */
    
20.     {
    
21.         lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "DS18B20 Error", RED);
    
22.         delay_ms(200);
    
23.         lcd_fill(30, 110, 239, 130 + 16, WHITE);
    , \. a; ?3 \( B$ w% K+ J1 r: f# Q
24.         delay_ms(200);
    
25. }
    
26. 
    
27.     lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "DS18B20 OK", RED);
    7 m  {( \0 K+ n
28. lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "Temp:   . C", BLUE);
    ! z$ E) j  v0 T9 S$ Z- x: V
29. 
    : R9 p4 V. F( L/ J
30.     while (1)
    : L6 f+ c! A4 D* \% n
31.     {
    6 q6 O% o# n0 C  _8 l/ {( S/ h8 c
32.         if (t % 10 == 0)   /* 每100ms读取一次 */
    ! Z8 G- |- U& f2 Q% P) O
33.         {
    " j) B9 }( q9 L2 k
34.             temperature = ds18b20_get_temperature();
    
35.             if (temperature < 0)
    - c' ?# s. a* x( i
36.             {
    
37.                 lcd_show_char(30 + 40, 130, '-', 16, 0, BLUE);  /* 显示负号 */
    
38.                 temperature = -temperature; /* 转为正数 */
    ; `7 f' _) u. ?2 e! X4 s
39.             }
    6 l% T% C2 ?. d: H2 G- e. M, J$ S
40.             else
    % J2 r* y; u0 H( \$ |* `
41.             {
    
42.                 lcd_show_char(30 + 40, 130, ' ', 16, 0, BLUE);  /* 去掉负号 */
      [0 Y: \1 |* q( m! ]
43.             }
    " C! P' r5 Q3 G6 P" U
44.             /* 显示正数部分 */
    
45.             lcd_show_num(30 + 40 + 8, 130, temperature / 10, 2, 16, BLUE);  
    
46. /* 显示小数部分 */
    ! {" \: V* k9 Z# `& Z; B" ?
47.             lcd_show_num(30 + 40 + 32, 130, temperature % 10, 1, 16, BLUE);
    
48.         }
    
49. 
    
50.         delay_ms(10);
    ; \8 {0 }. |( ^' p3 |
51.         t++;
    + x" o- _2 u3 o) ], E6 D
52. 
    4 }* u% N6 L- B' K6 _* b, z
53.         if (t == 20)
    
54.         {
    : T- Z0 c" R3 {8 g8 @3 r) d' ^" l2 f
55.             t = 0;
    
56.             LED0_TOGGLE();  /* LED0闪烁 */
    
57.         }
    % U$ N+ z. @: L4 \1 e4 ]
58.     }
    + O1 d+ S% n6 W" U* G  b
59. }

复制代码

* {0 D4 G/ `- y: n) h主函数代码比较简单，一系列硬件初始化后，在循环中调用ds18b20_get_temperature函数获取温度值，然后显示在LCD上。

39.4 下载验证
( [. ^3 g+ c& o, [( j, C假定DS18B20传感器已经接上去正确的位置，将程序下载到开发板后，可以看到LED0不停的闪烁，提示程序已经在运行了。LCD显示当前的温度值的内容如图39.4.1所示：



& G- H5 c: }4 r7 K! [3 S) B图39.4.1 程序运行效果图
该程序还可以读取并显示负温度值，具备零下温度条件可以测试一下。
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