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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9 q, W3 Z/ s# A2 x
1.逻辑
7 T2 o/ r, `2 I0 j$ L8 x7 m: s1.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)- W$ K; q+ z( e, a
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4 ?6 G* \% P( M$ Y* B' A
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。
1 M7 N+ T% f5 u; Y7 R& n8 [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
* T! G' @0 [- I
9 `9 m* ?/ P. A+ ]- H- b返回数值。+ O3 A* @) N  l, E: ]/ S$ V
: s/ R5 W2 p. z! ]4 y
微信图片_20240615195059.png 0 i! v, g4 D) @! ?( P& ]4 P8 N
代码:' E+ d, T$ E: m7 U1 e: w
2 D# P' m* }' _, U+ C
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    & T7 {& D) u: o! k; o
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    ; P' B  B5 {3 ^! K1 M3 D8 t
  3. - p) W7 ~) G) x
  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
    & C* P6 X7 Z- J1 n, K& u
  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1 j3 g: `* c9 G3 H* L3 q: {$ V7 k
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    + S0 h6 }9 [) m* ?* J- W
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    5 D2 @  p1 ~" k9 v( Z
  8. 9 H5 S6 k$ ?+ v  |
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    8 Q. c! }0 R& {+ F1 ]- {; f
  10. {
    ( {% H, ^( ?& w
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    ( E5 m- Z7 D* T, b% \
  12.   4 _" k$ H  n, F& Y4 J
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;' |8 ^/ |( M( ~8 ?* w
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  \% P: G" A: u2 C, Q( {$ g: W
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    & y, Q7 ]- P* Z. u' k" ?- d
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;$ x! D* A! c( x1 d  ]
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);+ K1 K' Y/ U8 F3 I$ [. b4 [" n$ C: K( I
  18. }
复制代码

" D0 o3 ], _# {- W# b" e! 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( J+ w& S! P  s( u* v, v  S
  2. {/ C" Q0 v. M: I" F% j, N! K
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    % x, m; q' W! a9 L. N* V; X
  4.   
    * F- n2 N8 c2 B6 E" N6 q& w
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式8 U+ r. _, `3 A  K
  6.   {
    0 T+ Y1 j6 X1 |" b4 P" D* h4 v. D7 c
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/ O% S! W+ ]7 G
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    : m2 P* W/ v/ @# D/ l& E! g
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;4 \4 C. k, }0 M. {, f: o) {
  10.     4 V6 L; r5 ~& x& d! q# e3 L% M
  11.   }
    , e1 b! u" `) {. _
  12.   else  //为0,输入模式
    0 u7 F5 B9 ]' b  O6 h" K
  13.   {
    6 }* \% V5 `% \* A6 l$ p0 o7 u0 _
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  z9 _% z, M1 ?
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;4 ^. P4 j( N1 q2 |
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;- Z, B5 D! k' P/ ^/ W6 C8 e; L

  17. % t2 j2 Z2 l+ }0 Q+ n* [
  18.   }
    % i5 W3 p$ r# F7 u
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);2 X1 L8 k& g. A" B6 \9 k/ O  v
  20. }
复制代码
/ Y2 K2 w( u+ n2 t9 S* l& H
3. 初始化代码+ w: a, C2 e4 Q6 z8 w
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数+ J) F: T; h. Y; h+ c" `
  2. {+ c; a+ {+ [2 c; ]0 j5 ], `
  3.   u8 data;
    : o/ _( K0 c/ ^2 k+ L  ~- \, x! N
  4.   5 f) O5 b9 x' t5 a8 ?
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式; [: x9 [) I0 ?& r) ~; g0 f1 A
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平
    * \3 ^. R  \1 p/ o- \8 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
    3 s7 i/ q2 @. u9 T4 H) l% S
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线( [+ S! h/ ^: B7 `# @5 w% A
  9.   Delay_us(100);& c* }6 o: i: b8 d; a
  10.   
    , X& D. `. ?7 ?$ u8 s% E2 |
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式" j! n8 N5 n' v2 m8 M) a9 Q9 H* q
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是16 ?/ g; C; D1 @5 Z6 ^" y, @8 e- W
  13.   Delay_us(380);
    ' C0 S* g7 k! K7 l  x, o
  14.   
    3 p+ n1 x+ W+ T6 G, }
  15.   return data;
    3 }9 ~. z& b: c0 G6 F, m; M
  16. }
复制代码
4 M0 w; s& J- v* a
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): J9 L! V+ V  ^6 H# ~8 e
  2. {  |8 |2 p7 U. }7 ^+ }  ?* }
  3.   OLED_Init();
    0 ~0 I, ~+ E3 |: g/ ?
  4.   DS18B20_Init();' O+ A1 _+ U* [8 `: N8 _( ], \

  5. 8 z' }% P5 S2 |! d/ S# F, ]
  6.   while (1)0 i* K! ?' y( j4 D' q$ R
  7.   {
      u+ K9 w' R" p" g' c
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    $ q' `* O- N2 d( b. r* B6 i
  9.     }
      h4 b. b7 F, Z0 X+ r& C9 x" Q1 o
  10. }
复制代码

% R) \2 n' q. O- w' y 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' _2 m" U: w4 T
& e; D8 Y% S1 H+ ~% ~

0 i/ w. V" N0 F; b7 Z二、写数据和读数据
2 ]2 n/ \9 \% ~4 M6 t. x4 {1.写时序函数

0 y5 f: K% G+ e* D+ o% gDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
! Z3 o1 E: O- c) w  F4 e( E2 S5 J% c7 [
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据0 M: n1 X- K5 P, \% A* b( ?/ D* |
  2. {4 J0 C: l1 w! O. k2 d3 e
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)7 w5 o' x( A3 P: Q
  4.   {
    ! a# `% P$ k2 a$ H& V3 w+ T
  5.     DS18B20_Output_Input(1);
    % m1 s! L  h3 }) r! B
  6.     DS18B20_LOW;
    0 X; t" T8 i' Q$ h$ ~; T$ K
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    9 l8 T3 T3 O5 R# E: o
  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. r' v1 n& h" K! Y
  9.     Delay_us(45);  //延时45us
    0 t# T$ w, u( u; p. N# K4 ]  R
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线. P) p" T8 P) B3 r7 m9 w' y
  11.     5 M& p) Q/ D" r! u; K
  12.     data >>=1;   
    5 c' a2 ~7 Z% \
  13.   }
    " Z# e% h) P; D
  14. }
复制代码

. _  _0 T  @6 b( P# i 微信图片_20240615195056.png ! g% h& O& w; L" j$ z3 r2 a

- k0 E+ n, _# R6 T4 I2.读函数+ w) o* h" k8 f+ _* ]. _
6 a9 B( U, G  d$ e! z3 j. s9 e

& A+ j8 d, C+ `  E, x代码:
8 U. u1 K6 l  x  B6 g+ S2 h  r1 V9 G1 z
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序0 b2 a5 ^5 Z- |8 a9 e
  2. {  l) Q; g7 I" Q
  3.   u8 data=0;
    9 \( c0 G3 h  a& b3 p6 R; A
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    # E" K7 p* h8 Z* q. ?3 K0 }
  5.   {
    * d! H' r3 J7 R* t
  6.     data >>=1;  N7 N, l" ?4 `- m( a
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放  k4 z  x' T4 s5 o% @
  8.     DS18B20_LOW;2 W* ~2 A& e" Q* W( R0 H4 Q
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序+ K$ K  l$ a: ^+ ?- B$ P" L
  10.     DS18B20_HIGH;  c. Y) h* q% i% J+ K+ g* Q' \7 L8 V
  11.    5 a! p! `' [. r5 Q/ b8 t4 u
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序2 j- y  @# Z1 v
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    ' l7 k5 z2 P6 n. c% Z3 s7 q
  14.     {   ) C; \7 X3 ?* q1 x8 J
  15.       data |= 0x80;; Z9 s( D: p3 W
  16.     }0 a5 l0 i; _% ^% z! S4 J, {% h
  17.     Delay_us(45);
    $ M! i1 g9 F! W0 I- _
  18.   }
    ' b) \# k5 |5 Q3 Z% E
  19.   return data;& F. d; r' w  z3 D6 h& w& X+ k
  20. }
复制代码

! q4 }2 [* l% F三 、读取温度
2 e' M5 A  T/ d" |, d7 _7 ~9 j逻辑:1.初始化8 I/ E! d* T4 _* ~5 L. U5 {# ?4 Q  G
跳过匹配命令(0XCC)+ I! s3 P- i# I1 ^6 h8 Q) |7 }
温度转换命令(0X44)  ?! a9 ?; T. H) X7 T' N& i
delay750ms        //注意时间单位毫秒
# z! ?* U, O% a* L3 H7 Y初始化- C$ l  }- l8 h; j& w7 i
跳过匹配命令(0XCC)+ m" E# s$ j& ]  N8 b4 b2 h: l7 J
温度读取命令(0XBE)4 C1 F! w, n8 Z! F; O
先读取的低8位5 s- E$ f+ w6 o7 w
再读取的高8位: H. O1 i4 ?2 ^" C) X
数据转换,二进制转换成10进制: p) r6 b4 W( o9 Q0 [7 J$ H7 f, D

$ j6 i# @, c: {9 ?/ Y代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)
    * `- L6 `/ Z6 N) w
  2. {
    8 w+ c1 F9 U& q6 w7 e: K
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据" h) S* j9 m" V5 x. V+ P( s
  4.   ' j5 c& v5 A4 A7 w
  5.   DS18B20_Starup();
    5 q. k  V$ R% c/ z0 r4 ^
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤4 C; m1 ~  z4 `# B! Z) B
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位  }+ F5 ^7 ~5 v- k3 U& y! U2 _* P
  8.   Delay_ms(750);
      U" l/ e+ o. V  k* V6 T
  9.   DS18B20_Starup();
    8 T+ `1 ^; P& p6 H8 M
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  . {  p: ~% h* R( a# ]( B
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写. c9 w% x- ?) q3 O* l/ |0 K
  12.   
    : l5 _/ B6 @  Q3 a- z& s8 V, |1 [
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    . s( a- `* {2 @& ^8 S
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
      }2 o) n/ p; J/ a

  15. * @! i5 t& _0 k
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;2 Q3 |4 V2 U  q/ W1 l' g* s
  17.   
    3 Z( b. i4 q2 F. Y7 {
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0
    6 {" l$ y( i6 a  `7 L( ?
  19.   {
    ) o! H3 \' d& p' L9 v$ [
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度$ s! V& L! A2 ?8 z
  21.   
    , L: i  |4 g8 |4 U+ T
  22.   }' _5 A( F. ^. W' d8 W
  23.   else  O$ i2 f' Q3 \7 l
  24.   {
    , i; }; D  j' G' s  W% _
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    ; _5 ~, y) k" u5 b  ^" @
  26.   }  
    - l: D% A, R5 V$ t$ O0 v1 X* [
  27. }
复制代码

7 o- e$ n3 i4 u! N5 G% m四 ,显示数据1 _* h  N1 f' q
在main里进行显示,需要取地址操作
" a" T+ `- ?9 N1 j  z) I0 N$ S' |; z8 s0 b, N- W
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值, E, Q* ^- U. H

  2. 8 k/ u. X0 a  U/ ?% n
  3. int main(void)
    1 a* s% k( \5 n  Z6 j, r
  4. {  
    8 A* L0 j% G' P2 ^' R; c5 `$ n
  5.   OLED_Init();# h3 [2 o/ c4 J  l, T5 j
  6.   DS18B20_Init();- x: v4 Z7 l4 v& H0 L
  7.   J' i7 e4 Y4 U7 S8 K
  8.   while (1)
    " k0 w% ?6 f  [* F4 _3 ?! [: ^
  9.   {/ M0 p# N; T0 C5 ?/ A: [
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值3 G* f6 I2 z. b. t: g, A* P
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    , F! g; R" ^( {3 f1 }* D: }
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");" T6 `, K9 _! o1 u6 c) X( _1 m4 c
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位, }! r) ]# V9 e8 `+ r* G7 E
  14.     }
    & E# h. P( J& p7 i- ?$ l4 a4 S, e
  15. }
复制代码

3 V3 T- V; F5 w8 I; e" N6 o/ s
) t6 N* Q$ }" N! R0 k6 M转载自:钜锋智联" w7 P! F' |7 g3 r
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: e) u& Q  s: Q2 H# r* i
7 X4 s% J3 F! ?
  ]& W5 n! W: b' f0 |% ^
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