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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# g) S* |& u, C8 D) Q0 Y# g4 k; [5 g
1.逻辑( x* ]! A/ X. l: q* G
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)5 L+ w2 Z9 }" M! l  e
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 |8 r6 @5 J, f
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。
3 v* m4 v  W/ F! }7 T  G. `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
% E2 v. P0 R# X- f9 q/ }& w1 m$ [+ D$ F5 M6 g, ]
返回数值。/ s/ [7 h( F/ X) a3 i

( T$ Z. s) `+ x. Y& K) n) u+ t
微信图片_20240615195059.png - T; R9 [) n6 X9 S0 X; l, t
代码:
( I0 x4 l. c' g5 T5 A3 u* B
- `' X; J9 f$ o4 ~" X. M8 ]" [) s1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header. y7 X- x! A4 S
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    9 X) |$ ?  Y  y8 Z6 H

  3. , {% T' `, r* `( [$ e' v8 S1 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
    * ~* s  F: I) T' Z8 z! b+ L
  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' ^* y& r- R5 O1 v$ b3 ^5 v/ Q
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    0 S6 V+ S5 j7 N9 C! p
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    * g% X  s: x- p- s
  8. & Q  |9 q9 r# Z* L8 c( R8 D
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    : Q7 o/ D8 f) F
  10. {
    4 |8 b# j9 ?0 J- U  a6 `' C1 R: |
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟% R+ E3 w* h1 E6 |5 w8 ]4 C$ v
  12.   
    2 V( \; N6 k. {) N
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    - G7 U1 \. s( Y; n
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    0 \$ u( R) V+ F
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    % U0 P+ ~; I. |9 p, k5 u
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;) I! X$ f9 K7 j  W: Q4 Z
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    1 I: Q0 S1 K- d( U4 i7 `
  18. }
复制代码
3 J# L# g4 ^- f
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
    ! c7 u2 ?- {) q% G8 l  j0 e* z
  2. {
    ; v; x# Y: C  A
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;8 M* X& w3 l+ u) H
  4.   
    # z8 K3 k0 d  |- [) Z% M
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    ) y8 R. {3 v1 r5 S' Y
  6.   {
    : `: X. J/ C7 j# q3 x3 Q+ `. l
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    4 x, |% N9 }8 g) ~/ ^
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;. I: v" ~9 B  `
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;: E8 K& i' l3 A& K4 i. g7 [
  10.    
    1 M% L4 n% e4 {
  11.   }
    $ Z6 K. e4 V$ g* W/ R1 Q0 l
  12.   else  //为0,输入模式) w3 I1 @' m, R* j
  13.   {
    - O: ]0 R+ J( b- F# c; }& R+ N  Q
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    6 T) u! `# c$ a( o6 X/ H  T" ?
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    7 \9 y' N# q0 @% m. s$ B* m
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ' W8 e; |; V( F" @  i* C' \

  17. 4 |+ t1 ~+ @& C+ R, h
  18.   }
    . T5 [& }4 |$ N- |% O* Y
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);' e" `6 H+ v) F2 E  q+ }+ j
  20. }
复制代码
9 ?& K7 L9 a0 B% l
3. 初始化代码
% O! o; f$ x1 N9 W6 T
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    . x! a2 O& C. m
  2. {; ~& u- ~% w9 f: a3 t
  3.   u8 data;# J/ h9 `+ o8 O+ R- V" E
  4.   
    4 F+ C  k8 X0 G% k4 j9 C2 b6 T% Q
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    / K- y$ ^% [) g* o; L9 R
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平' l/ w! l9 X! L' X7 B
  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$ E2 `- E2 D7 k# k
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线: ^0 n! C0 b# f. h, a
  9.   Delay_us(100);* u& p9 P8 o$ F% l
  10.   
    $ C0 `2 h9 @  b& V6 M
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    " a1 ^% P8 X5 G# c
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1# l: C  B& t2 S2 v6 d  I" u( g
  13.   Delay_us(380);
    ) _( y* r2 P6 I; `, D) _8 H" e" f
  14.   % J0 R7 K  q4 T  U
  15.   return data;3 z" Y$ R4 T( `- p1 |
  16. }
复制代码
% p3 V- k/ }3 \# m, v, {" M4 _$ J
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)  D6 {, q! v, D( R1 J5 g6 P
  2. {6 F( Y; X5 c. u. S1 j
  3.   OLED_Init();
    ( t/ Y5 J- H. I1 U1 C) a( t
  4.   DS18B20_Init();
    2 T3 [/ `7 c" c5 H5 T

  5.   O- ]  _  i0 ~7 L% U
  6.   while (1)
    1 Z3 r+ o2 M, v; [$ p- D( v
  7.   {) E% {! X# f( ?
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    ! T' k1 r0 O3 ^4 r! t; l
  9.     }; R$ i  S0 w% N% P1 x# ?6 }
  10. }
复制代码
" w" X4 R8 `1 {7 h
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
' F  X% N- @- }3 Z# g. ^* ]) P& k: J* Z+ g+ ?$ X3 N
2 v$ @2 c9 G8 y5 k, p
二、写数据和读数据
! m! D! Z% U5 q( Q1.写时序函数

' p2 D, X8 c) s) N. l% _DS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
$ _/ m: k. R- _/ o9 G- G
- k4 x" u/ E( w# \# G, r0 N
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据. T/ D0 q  [* @3 p$ d
  2. {: o* D3 ^& `5 v) `% w, ~
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)" C& ^) j( K7 a/ N& n+ z
  4.   {3 U6 I# Q6 Z, z8 f! V8 T: v5 h: Z
  5.     DS18B20_Output_Input(1);! w- b7 F; \. [$ o: x, h3 `; d
  6.     DS18B20_LOW;
    , v  i% |: @2 w1 J" T
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    / K& s! ?) t' X9 \) s4 j& A8 B1 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  x" [0 U8 K) J% y) b
  9.     Delay_us(45);  //延时45us# n) g! U  Y) h7 x
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    . K0 S+ p- u0 _! x. D( W
  11.    
    ) y( |/ f& S: L: L8 E4 K! v3 `# }
  12.     data >>=1;   
    - ?! f( ~  k1 H: m% ~- i' @
  13.   }( |' W2 F4 D1 K3 w% i; ^8 h6 E. |9 l
  14. }
复制代码

1 x( F- x, D1 l2 O6 d* i 微信图片_20240615195056.png " ?: k# g0 |8 w9 q; H/ c
# @2 P! ?$ |5 k% y9 L- _
2.读函数* H. H" P) v1 c

1 b4 J) o% G  ?! j& K- H1 @
+ s  O* ~5 L4 s) p6 B
代码:
/ u3 e1 I% ~9 J( T) P0 L. P5 a) L
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序9 Y. h; x: _' m9 M4 c
  2. {
      ~9 @- a+ O8 g
  3.   u8 data=0;  ]; j1 h3 r; m
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)+ A- k3 [% y; z
  5.   {
    . t' y* h. E! B: I" I9 Y
  6.     data >>=1;
    6 O9 w  w. c+ ?& T- T
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放- {" X& U. a/ K. P
  8.     DS18B20_LOW;" o8 z8 ?* ?' d: E6 B
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序5 A# N2 I. Q, B7 ]1 n4 M
  10.     DS18B20_HIGH;
    6 a3 X& e% h. O6 J0 m0 u
  11.    " b/ o5 r8 ?! Z8 i( J
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序% a& K: @7 R1 F6 k0 ]
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET). @/ K* E4 ~$ a3 H2 F# {  z* O  {
  14.     {   / V# u$ L; F9 @/ y
  15.       data |= 0x80;' R. \, s4 i; H, Z. @
  16.     }- r" F( X9 p) }% r
  17.     Delay_us(45);) W7 ?. o( l+ U7 G$ x2 T- V
  18.   }. {3 j& }6 }  J1 q/ A0 \& N
  19.   return data;
    9 {; P! l7 U1 c" @! i1 G
  20. }
复制代码

' j; Y, v7 l. g( y三 、读取温度
2 {5 I$ }% k% K3 [* l逻辑:1.初始化( ^9 |# e0 y% y% z( r, e- M
跳过匹配命令(0XCC)
& Y; ]3 {1 }. |& c/ f# p温度转换命令(0X44)( T  i  T0 _9 Z# z1 I
delay750ms        //注意时间单位毫秒
5 Y  ^" s& I, P. w初始化- [9 e7 m8 i" U
跳过匹配命令(0XCC)5 M8 M2 [( ?- X) e( z
温度读取命令(0XBE)9 l7 p- O. I/ g* j( ?1 K+ P
先读取的低8位
! y, h- {+ w  r: k# c2 Z( u再读取的高8位
8 U( L& M# D( W' ~9 W数据转换,二进制转换成10进制  P% t5 j1 @' s( h
# Q0 _% s2 A; D; z4 w: C
代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)* d  y# m6 x2 a. X
  2. {
    2 x- K$ F' m& q* c) y
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据0 N/ B& Q  A; d. m- h
  4.   
    % y1 c& N+ j5 U
  5.   DS18B20_Starup();( q6 E5 F7 c/ @3 k: f4 E) \! w
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    7 c9 q% E. M1 x/ {. b2 H9 n6 s# x$ Z
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    ( L; t. A  R4 [# S" Q. {
  8.   Delay_ms(750);
    / B6 k* A7 c1 f
  9.   DS18B20_Starup();
    / `% t+ |8 ]5 n& C+ y
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  2 }; y" i. z6 ^
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写
    % r2 A2 O0 Q$ _* O0 `; U% w
  12.   
    & N: K3 }! F$ D. ~7 E
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    % L8 ^# p& c! r: ?: }0 j
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    ! N$ j3 D" o6 D2 f) y
  15. 3 n5 U: Q4 o) u" n4 q& i( L
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;
    / T, P- F* a+ B8 E  L
  17.   
    + F/ _# l, T7 r/ o  ~  W9 W4 q
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位02 O) r$ Z7 X9 C2 r  [
  19.   {
    & J5 R1 g  c, k
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    5 W) d1 [0 H- x9 U! W( k
  21.   
    . @3 U: d* p2 C. ^8 V
  22.   }
    ! n* [3 ]4 p5 a6 w$ c9 l+ T6 `
  23.   else8 }' ~. `" r" t& U
  24.   {9 O* e. G5 e* D$ u$ ]
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度( x8 [. V( T% A4 o
  26.   }  6 A" W/ l) {& r" X
  27. }
复制代码
* r  Y- C4 K6 P6 W
四 ,显示数据; ]! D9 P) _( S% z  r
在main里进行显示,需要取地址操作
& ~. L9 h2 T" I% Z( v5 M; q/ C, B1 }
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    + c" {, o' m9 X* y9 _

  2. 0 S; ]0 T0 z3 G1 r! i5 O
  3. int main(void): _, q& s. B- u0 N  n  {
  4. {  
    - w% S  Q8 [  t" ]/ r
  5.   OLED_Init();+ ~3 j, C) `, y, Q; k1 g5 U
  6.   DS18B20_Init();
    9 d% D& r- r7 A3 _7 l$ c3 e

  7. ; K: c, o! p  |& Y: R
  8.   while (1)7 N( Y% ^2 U% ]! U2 I
  9.   {
    3 [0 M2 ?7 a8 B( ~
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值
    3 s" T0 ^6 I: l1 Q( D% J2 _! O
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    7 @. s+ E2 N4 |0 W, i3 D9 \
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");7 n2 a5 }( i$ U* Z& `1 b! _
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    9 r2 [4 o! l- Z( I6 y8 }
  14.     }
    : L' ?4 }, X( L( d
  15. }
复制代码

/ ?+ Q) m; e' }1 ^1 N! E4 M  U
4 I: b0 |' u  N! @8 d转载自:钜锋智联* l3 S% X* r1 \! v- \
如有侵权请联系删除
; ~3 s. ]) N/ H2 Z/ o6 E# z4 d- t* h) p9 g$ ?! ~3 M: m
; L4 o( `* ~2 s

1 \& h6 m- |& z9 a4 ?; Z' q; M
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