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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  Y+ m: Z9 ]- Y2 H- k
1.逻辑
) D# @! l, S4 T1.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)
1 h+ _) _! w  \1 m4 V0 i2.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" G* m- ?1 J7 Y0 G% B  V4 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。
7 A0 B. G) O& o4.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1 V6 e3 {, r, d' l8 |
' u0 h4 ~+ ~7 ]2 Z2 B" e! y- j
返回数值。1 Q. g# y1 v$ _; i6 y) V
/ k1 o( t" Y; A) p) [$ N6 I7 ~( s3 W
微信图片_20240615195059.png
- i" T+ P3 c" T* n* L( F% a" a代码:1 j( v0 X5 W# ?" q

% |% t8 o5 v+ @1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    * H6 ?/ j# v5 I$ v4 T" S
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    . u, s7 d# A+ Y2 q' |
  3. 9 b4 ~5 D) v5 C* w: ^
  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. Z: d  j7 Z/ j7 M& \5 x7 {! n
  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6 Y3 B6 o- |: n2 Z; R7 M
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    % r  x& S6 t  x; ^* U( W, N2 z( Y
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)2 L5 D$ r# e4 K. k* H$ ^

  8. 1 r2 a! L+ F$ @& G1 ]7 I8 y
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    / T- _  G1 \: ?
  10. {9 V4 S8 i9 ~* M% E6 q, K
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟3 l  ~5 p8 l8 @- N3 O. Z
  12.   
    - g% ]6 z2 `! P/ t: t$ m* }
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    ; S4 K# ^8 b( N, `
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    : C8 @  X: y8 ~! q1 E8 J) G# H6 z
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;- y/ B  a  J8 [; x* k1 h
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    + ~% I7 p" P% r3 P% G  h: [
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);$ r7 S  W, y- X4 u
  18. }
复制代码

! U" `3 l& O! A+ h7 e+ 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- w9 j7 f. d+ p( Y4 Z
  2. {
    , G, K$ B- S/ M' L3 t
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    * k4 s+ L5 D4 F9 F
  4.   
    - a9 x2 R+ d; h/ \7 [
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    : b( C; L: [6 X5 x
  6.   {
    0 k8 M* V) s. E% r- R" r
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    : p  E8 W; u( [3 V2 M1 ^4 ^
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;2 ~; Z3 u( n% J* |
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    - m6 U) o* T8 l7 V
  10.     4 e9 m' R" D2 R0 q1 h: Q
  11.   }
    + \& R& b$ V7 e4 {9 y
  12.   else  //为0,输入模式
    + ~2 R  U* A4 n4 J+ I( c$ R8 w! L
  13.   {* g8 S3 _/ z' {% H' v. }* j5 h
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    3 O; v9 ~  g# p: o" g
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;" t% Q& L" F3 }, H$ M
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;9 m0 I) ?8 I& I: d
  17. " b% W* ?  r  V  b% \! j
  18.   }
    5 f# s9 S5 w, d# C; n" N8 V# _" p3 K# ^
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    / {9 U! p' @& o8 o& c# R
  20. }
复制代码
/ I- Z' D5 f; v* G
3. 初始化代码
( E4 M$ D" x! T! V2 Y$ K( L
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    / Y: y0 e% U. d( B6 i& z
  2. {4 E3 V* h  z, R  p' o
  3.   u8 data;/ Y3 x1 E; S& ?% T3 j
  4.   / b$ U1 e, k0 P2 |  L2 U8 _: X2 {
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式* ^7 ]2 m: E5 H  l; E$ P( ^3 I
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平; P5 u5 F* \& @9 H0 c
  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
    8 |. V' [. t+ N/ [
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线
    . Y5 Q1 k: G6 z
  9.   Delay_us(100);1 z) ]" x3 ~. u
  10.   ; b3 |- c  N+ Y/ y3 e
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式: h6 G- q8 g& G5 i8 @
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    5 i* T3 O, I% l. \8 x
  13.   Delay_us(380);
    ( e" n2 R2 U) e
  14.   
      ~& q) B2 e$ f. [) C
  15.   return data;3 I7 g3 Q) n$ ^( D6 ^1 s9 Z3 c3 m
  16. }
复制代码

" W0 s! C7 J' H9 w0 u4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)* O+ @! X) j& B
  2. {
    5 L& p! U- A8 i2 J4 G
  3.   OLED_Init();
    + k, Y- \. I1 `  d0 Q
  4.   DS18B20_Init();
    & {) U$ r  O8 K0 s
  5. $ h  o( T: T2 {! _, `+ O4 F% @
  6.   while (1)/ u# a; x9 o1 ~
  7.   {; P+ ^/ |: k1 D1 g. ]9 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
      ^! D7 J( ~: V& S. \
  9.     }: F: a# Y8 K2 [- C$ k8 o. ]
  10. }
复制代码

) b0 q' k6 N/ ^ 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
* o' r, c4 }& w' S6 B* s0 Z0 }+ c' Y0 Y8 d5 w9 F% S0 N8 h

% C' Q# d' H( S  B二、写数据和读数据' h2 d2 f9 D4 f8 T
1.写时序函数

/ ]7 _( ~# \' a# pDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
, w( i( z3 v( B! _" L
: {% g" g8 u9 j7 O$ M$ m, D1 ^
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
      {6 J( ]! i" A4 x; ~9 J1 V
  2. {9 x) i! u7 l7 M0 w% I
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    % A( v9 b7 B( k( f0 V  R& @( g
  4.   {* `# i+ ?- |9 ]% }
  5.     DS18B20_Output_Input(1);
    0 q1 n1 P# }# W
  6.     DS18B20_LOW;
    - W! z6 F. a! z( G; W0 L6 M
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序) x/ c( m! j' O. h1 N) c( L
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位
    % o* L8 N: g$ A7 C& I
  9.     Delay_us(45);  //延时45us
    9 V: |0 K) |% r8 \, M( f, s
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    ( p5 u' \6 X0 e5 U; P
  11.    
    1 c% W& f! U) h0 {( w& n
  12.     data >>=1;   
    ! [, ?+ Y+ g1 B7 m0 \
  13.   }
    . v+ T0 y$ C: a7 ?& F; x# F
  14. }
复制代码

. s% s" \2 \4 q/ N. Y 微信图片_20240615195056.png
4 q9 P0 e! J% H2 N( F( N
+ c1 P; e  r  G
2.读函数
+ |) q' S4 y" C, N: A' [# K* w7 j1 r
& A' }9 c7 @& h9 D
代码:; R* t7 z# Y" u: `
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    : X/ E$ X3 d$ O' u
  2. {/ p3 m/ e- D* m/ P2 E. J3 C3 X' d
  3.   u8 data=0;
    ( Z% ]$ ]) ], n) d1 y0 Z
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)+ g$ [9 ?) }3 q1 E9 z8 P6 \
  5.   {
    8 t* y0 M; C' ?. ^/ ]# N7 T" E4 }& n
  6.     data >>=1;; {) ]5 J  x) B! H
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放: r; P7 b5 g4 T' X; R) ^
  8.     DS18B20_LOW;
    . R* |0 [  X4 o7 Q, K
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序$ v( f! q7 S8 W' ~: L8 v
  10.     DS18B20_HIGH;
    1 i. i1 S  z2 Y# w
  11.    
    ( e: M: v/ ?3 j* t# I" s
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序' |, R) e" S  ?; W2 A
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    " j8 u1 x4 A; Q. O5 \/ y
  14.     {   
    & z7 ^  M4 O* t. {
  15.       data |= 0x80;
    . C( N- v- Y$ c$ n5 @; L
  16.     }2 s0 |! m" S- M" s
  17.     Delay_us(45);+ b" ~; r1 y& t4 ]* j  w
  18.   }
    4 L( E! q2 M+ J9 ?8 Z" C
  19.   return data;
    / Z5 h. `. R$ a2 b
  20. }
复制代码

* O2 Z9 o0 b) w1 d三 、读取温度
' d1 J7 S8 }) q9 D0 z6 T逻辑:1.初始化
0 I$ ]2 A( Y' o8 l0 t3 E6 O& P; E" X& L跳过匹配命令(0XCC)
6 t) W- E5 L" s8 ~8 o温度转换命令(0X44): \7 \* N4 V- T
delay750ms        //注意时间单位毫秒
! X+ @: V' q$ M/ N  \. F% T初始化
" H6 _; l' [/ h3 M9 y跳过匹配命令(0XCC)$ B- s" d5 A1 I$ f) r& B" Z; @: y5 z
温度读取命令(0XBE)# n& S, r7 R, u' a9 n
先读取的低8位8 @! g7 Q* x: R( y
再读取的高8位) P6 m; R( I9 F* _3 c, W# Y
数据转换,二进制转换成10进制
3 i4 `* A9 U' j$ e4 U
( Z4 M/ K: x. k3 A5 W代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)2 R# e3 {6 s4 n/ U9 d6 b3 N
  2. {
    5 a& ?! w" [: Y) O- L
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    # c% {8 ^% Q+ l/ g  ~) `
  4.   / E+ u( l" @' {$ \* `
  5.   DS18B20_Starup();5 J4 T/ k0 S: A5 U( e' M
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    8 L8 J$ m8 P& n8 I
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    4 s0 ~( P, {0 y# U$ X) ]8 P
  8.   Delay_ms(750);: i2 s1 l" K( ?+ b! N: o
  9.   DS18B20_Starup();
    ! h; M/ V- c+ u
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  
    ) a6 S6 I5 c' S3 u* O$ ^  F2 o: M
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写& H6 y1 {% ?$ r9 i: ]& m
  12.   
    % e1 o% h/ K  _* c
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位4 S# [0 ?  A& c
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    + h& p& z4 l3 g# D3 H3 ~- z% x

  15. , U, F( N3 j( A  D, x) }
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;, q4 z' \. l* k
  17.   ' p3 g4 C* R- L$ c' N$ A4 u
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位00 [* l: W- I4 P2 c2 b
  19.   {) a% w6 l+ O0 a# J& y% u
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度/ T3 w2 r: g' t2 C: a
  21.   1 [1 Q8 `" d% ]. q! z! K) {# ?
  22.   }) @) s& @5 R! {2 L7 |( P- x
  23.   else3 M# p6 S; T3 j- p
  24.   {
    . k: \* L; _; s0 M; J
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度7 T' ^( m2 c/ u5 N" l+ Y( t  m6 |
  26.   }  
    ) j) ]7 }$ O0 v, [
  27. }
复制代码
( ?( x7 ]2 p" J1 b# `+ f  X
四 ,显示数据
6 K1 M9 a0 @. E0 x在main里进行显示,需要取地址操作; p! q, ]  K2 ?( Z" X+ |

! g8 Y/ i/ f5 O" S) m0 N代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    1 R5 g6 }0 ~/ l, T! P3 @7 l
  2. # D! [9 N# O) I7 i- f3 ^
  3. int main(void)
    / j; U2 x# K3 I' W/ ^
  4. {  
    % r( ]* @, Y9 @7 A8 L! {- @( t1 s
  5.   OLED_Init();
    6 R5 T8 p& i0 }1 J! w  D
  6.   DS18B20_Init();' s+ @' q) a* r' d5 i# _

  7. " q" D" x! x* C* O
  8.   while (1)
    ( [$ b* K4 y* n+ s' A2 _
  9.   {
    * M7 J9 r  l+ c% e0 s' B
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值# q1 r7 |( O! n% s* o" [
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    % |3 _9 o2 e$ A3 U  A9 M; F0 Q
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");0 z' Q# p# w- y- @, K
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    . Z( {1 X' i7 d9 ]; E# Q' K+ x
  14.     }- [( U) V6 n- h7 b" x  }$ e1 l7 \7 Z9 O
  15. }
复制代码
- z' s+ S  W- Z( d$ D( m7 A  t

, X" E5 [2 F' o# f: @3 K7 m: Z转载自:钜锋智联
4 }% h! p( k) c0 Q8 z1 |$ z! f1 }如有侵权请联系删除2 H9 v. ^6 }. R7 R
" h6 E6 h. t! H& @

6 A/ ~7 A/ z7 S3 F
( V8 a  P: w: \1 Z" S4 g( d
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