你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

基于STM32 DS18B20温度传感器经验分享

[复制链接]
攻城狮Melo 发布时间:2024-6-15 19:51
一、初始化9 w1 h* r* n5 ^) v2 h" e
1.逻辑! I6 {5 M. t& t
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)& t1 W% V+ Q4 O+ Y% ?) }
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  b' i! _% M6 x
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。, W( ], y1 J, `& a: u- C( R
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
. l7 |" d; e* L/ t* A2 G  z( l3 r
/ ^) g! N, h- D返回数值。
! m) L; V3 U* `7 ]/ U* Z; R9 T1 l. e3 [0 X$ y
微信图片_20240615195059.png
, [( x2 U' L! N: s* s代码:
, c2 \8 A3 A2 Z
0 b' b. \: A. l: R# ]1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header* F7 A, \7 t0 ~* ~9 L
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)( @9 W& }; @/ |& G& Z& D

  3. 7 H- ~0 \3 h8 J; \1 J% h! M8 i
  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
    6 @; W% S7 P  z, H# l& K
  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
    + x  [8 e3 F5 w+ S9 D+ T
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    . B: ^/ W( p/ K
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)$ I! b( \' v: y6 f, L% G
  8. + t+ B1 L0 i, }+ B" R0 I
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数9 ]  D/ n. G% @' |
  10. {. k1 L0 n/ q1 X9 C+ @
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    + q! b* t* P( G+ Y" h4 B
  12.   / K# B) Q" C1 f/ z+ m
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    7 @! @# P7 f( S0 y# ~
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/ l/ u3 w5 n9 l( c
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;+ N5 z3 ^- O" @* t; F( r8 x: Z
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    7 y" Y; N& Q  ]- y2 k
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);' k2 Y9 i0 a; s: ~
  18. }
复制代码
( V+ b, W! ~( E  h0 N; S
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3 l9 l; z2 `  i9 L. Z! i; i
  2. {$ B; D& y5 z  L
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    7 [2 q) q7 {. g. @# ^, d
  4.   ( m: k' {1 W, T+ |1 }
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    # O  y) O/ K+ L' D% }6 [9 {
  6.   {
    / N6 L. a. L/ |1 d5 R/ O/ _! [2 ~' w8 _
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    ) w( q4 E0 b* _8 Z, i
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    9 {( t0 K  r8 y& @6 K
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    4 x! r' c8 {6 H! j# O5 S
  10.    
    6 H2 T' G$ Z2 |* {/ ], e* F
  11.   }1 s; z& r" Y) ]8 O( K- k$ x
  12.   else  //为0,输入模式- q3 ~7 L" I$ J- _$ g/ L7 m( k
  13.   {% V0 x$ K* Q/ |
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;- f0 u, T( k+ y) g8 s0 g
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;! [1 y( z. |6 T( L( m! n2 x
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    9 q& V9 w9 E& W0 C4 l2 o5 M( C: r
  17. ) E) ~3 D& q( o' ?0 H
  18.   }
    3 F/ Z, W/ M1 r- c6 Q. r
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    - g( P" B3 D; Q5 _7 Z! V
  20. }
复制代码
, Y3 P- }' j& ]& o
3. 初始化代码
* H0 K8 E7 z6 T& M, G
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数' j6 L" K) w8 |
  2. {
    8 q" `+ Q8 R/ D* K/ }' }
  3.   u8 data;
    ( W- l# _0 G) }" s' d: }
  4.   
    # {! s* s, a) j* G  B9 e2 d: H
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式) [7 `( L6 c/ P# |" `" S9 L$ ^1 m
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平' o0 E& w# ?6 }# T+ ^
  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
    5 s* w& B0 t# x5 X% d
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线
    9 W8 t5 s- m3 i& y% x
  9.   Delay_us(100);3 _4 W; L, V* \; B$ v
  10.   
    & m0 Y$ U$ t8 N( |8 P
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    : M9 }. D0 m% u% Y, i! Y$ C) z
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是11 x7 b  @# a( m: Q
  13.   Delay_us(380);: S" ?: X+ r7 D5 d9 M9 p
  14.   ( a$ K( m) O+ c- r' O
  15.   return data;/ x+ e8 D: }$ W4 b- z3 v
  16. }
复制代码

2 G! Z$ v# @- n2 j4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)
    7 w. `: k* Y2 }. x7 h
  2. {
    3 [0 _0 E% P3 ^8 a
  3.   OLED_Init();
    ' B0 w) I0 W2 d( ~8 z) A1 D% ^
  4.   DS18B20_Init();
    4 |' \: n( S: p; }
  5. / O" {8 k  X/ e0 P! T7 O
  6.   while (1)2 G* ?- @& }+ n& Y# j
  7.   {
    7 B8 a6 p. h' s7 B5 @1 v
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    $ E2 g  v' l" K( V$ E& e+ w
  9.     }
    4 l' m) a0 U- N4 ^/ M
  10. }
复制代码

5 l) T" ^" w8 w( C 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
* c% a% v' t, `7 |& ?- s- u
! v3 N9 M+ ~' u/ R& V/ Y+ a. p5 i
4 P. _) _  M( G
二、写数据和读数据
0 E* |0 D5 \% Y8 K& q5 ?% h: J. ]1.写时序函数
1 O) R: W+ c8 Q/ J! d
DS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准- d7 F4 o' \7 ?5 [0 W

- K( C0 R& m9 q; Y4 }, W3 ?7 l2 c
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据! D. a% b; k8 I- l7 y& A
  2. {
    0 D* N% p) o9 w
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    5 Y1 B: `1 X% K) ?' _
  4.   {) T7 z' a4 w1 w) `- @+ Y
  5.     DS18B20_Output_Input(1);
    9 D2 z- _2 e/ ^$ o1 u5 y
  6.     DS18B20_LOW;
    ; ^, q- I( F4 ~3 h  y
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序; D. c. ^% b+ e; K  S/ V/ P
  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; }* N- V; `- {' K! s
  9.     Delay_us(45);  //延时45us( O" i6 X" V* A, o/ Q0 S* \
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    # |- r1 |" q) v% K$ I
  11.     # u- g1 Z1 x. H( W0 c
  12.     data >>=1;    . ^) U3 D1 {, k4 L2 f) H
  13.   }* _  s  {+ m- B( z
  14. }
复制代码
/ J3 w9 y" g3 j. T
微信图片_20240615195056.png
6 `2 H- F' ~- d/ f4 s8 \7 t/ @" L
5 ^* a5 O& |! ^
2.读函数6 A1 C$ G* T& U1 E; a

6 u  @' W! P( F5 V9 s  Z
% F* M3 E8 H0 {
代码:* Y5 Y5 [  ]9 d; `! y
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    4 E" i1 w7 v& J6 C$ j( A
  2. {
    6 |/ j& N% S; B9 P0 q/ B
  3.   u8 data=0;$ u, ?; r; ?+ x/ c$ w
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    ) t1 \  v) C- o/ J! X
  5.   {: E) i' Z+ C0 X
  6.     data >>=1;
    4 B6 B: N1 v0 j( m+ n: c  }
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放
    * b" j# a7 Z% ~# m0 w6 q) i
  8.     DS18B20_LOW;
    7 g. a& J( z: G7 H* M4 W
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序
    % ^+ m# V% {; O; ^
  10.     DS18B20_HIGH;
    7 d  ]* S. @  ~* {0 R
  11.    
    0 u8 m$ D8 c4 F/ N+ k
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序
    % \) X$ ?$ U+ ?- s
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    5 n+ o$ s& c' h# F9 `0 F! r/ d0 W
  14.     {   
    " B% V  y) [: L
  15.       data |= 0x80;. g: y8 L6 B" P* `0 I
  16.     }% I# t7 b7 Q6 E5 X3 r; ?3 q% m1 u1 m
  17.     Delay_us(45);% f/ i6 j' y$ I: v: [$ K8 H+ a9 y7 J
  18.   }: F+ z$ h; r3 e& }
  19.   return data;
    $ Y, Q3 P0 a) L% ]6 d3 r
  20. }
复制代码

! D  w7 [9 C) G/ m/ y* W三 、读取温度& k; j* e# k# _" T' E/ `
逻辑:1.初始化
. ?7 ~$ B: Y; d8 i7 m! m跳过匹配命令(0XCC)2 n: Y1 l: p8 `0 I3 S: W
温度转换命令(0X44)
5 v( I$ M; w5 Q. `" H8 Fdelay750ms        //注意时间单位毫秒
; m9 c1 {; N+ c- E. K, K( X- {; w初始化/ P5 g# r7 z- A) {8 M
跳过匹配命令(0XCC)* {6 ~& u' W: h5 ^% Z
温度读取命令(0XBE)% @& w' I9 S# d1 Z7 R7 D
先读取的低8位3 @# A: f% j- T7 x0 W
再读取的高8位4 F3 o. z1 G( t6 A5 t/ v# h
数据转换,二进制转换成10进制: |8 S9 ~0 M! @" N8 d3 n, _
2 {& f8 h" ]/ |. f& u2 z
代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)
    & b0 ^9 \, B3 g8 [- a( |9 I* L
  2. {
    - ~/ ^+ }: k! n7 `7 t) d
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据3 p5 o+ y, q; L" L. T* v# _, H
  4.   2 S. v, K6 w; h. d. X( `
  5.   DS18B20_Starup();
    1 k1 a1 y# r. J& @$ l
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤4 f  u* d9 T& H
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位8 |8 o; L3 Z' L" v% A7 v* p
  8.   Delay_ms(750);
    * x& F$ w. S( [8 ]! S8 n
  9.   DS18B20_Starup();+ \1 B" ~5 o. g  P6 L4 P1 W. [
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  
    7 T1 |7 S( Q4 O
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写/ V7 ^( K5 L/ ~, G+ v* J% O
  12.   
    % n5 O3 C. b0 x/ C# Q& m' m0 q
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位' u, x9 I' S8 g3 c' m
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    : m- I, O3 R+ }

  15. 9 z' M/ V/ s& O0 L" u+ F* M8 |
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;( u4 J7 j& q, X" a- B8 W2 G& T  I- i
  17.   
    - o, y7 p& v7 c2 R
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0( w% d9 b* E  U$ Z  P1 @, s' C
  19.   {
    / `1 C. x. U  e, v# \$ }& y
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度0 {. {' f& F( w( z
  21.   
    ( _8 `9 f4 q) h6 g5 i# x8 \* `# F
  22.   }
    . i, p/ Z/ d: h- d; D4 E6 U* g
  23.   else
    , a6 H0 P/ \  X2 ?
  24.   {! V9 g; s# F4 K% f9 b; v
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    , y) q% ~2 z9 ^" X
  26.   }  2 F, K! M5 r$ x2 M0 I
  27. }
复制代码
6 _. p( H. e( b- v' ~
四 ,显示数据
; u2 Y/ n2 a: ]3 D9 k/ T0 R3 r在main里进行显示,需要取地址操作
9 Z9 N: ~4 U1 `! H8 c# J) A7 F  d9 T. @; z. r# y
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    2 X9 v9 @* I$ M# W' |, p

  2. % s2 V3 I; \# t
  3. int main(void)
    ; W4 j! g2 F0 m7 c0 X4 y. Q
  4. {    N' L5 R1 A) w" W
  5.   OLED_Init();
    ) j3 z0 I8 p. b- }
  6.   DS18B20_Init();
    0 [- F2 E9 p% x) w: H

  7. : v/ z8 L8 [) U: O
  8.   while (1)3 j2 d( f# s# l3 c1 i# n
  9.   {& c5 h& \) k. M* O: k
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值% [9 B& Y6 ~( D3 d
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位" ~* r* e7 _) ~/ @. P9 l, M1 `0 p
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");
    4 H/ A) @2 R9 |. f
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位1 R1 P0 s* h5 g: G3 _+ Y8 v
  14.     }( T1 |- G5 Q: z* N
  15. }
复制代码
% L, e& V) e% f- q) L
- y  h0 c* P; i4 h/ h; J
转载自:钜锋智联; A4 w8 E0 C2 @! ], W' |, x
如有侵权请联系删除
9 z% k! d6 N- j+ g3 r3 i0 N5 x9 E$ G/ A% a5 d6 G* N

! C3 G" S7 K) u& _: e1 L# K" T4 f* X1 B
收藏 评论0 发布时间:2024-6-15 19:51

举报

0个回答
关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32Cube扩展软件包
意法半导体边缘AI套件
ST - 理想汽车豪华SUV案例
ST意法半导体智能家居案例
STM32 ARM Cortex 32位微控制器
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版