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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
- \, e4 k* w* D8 K5 D& r9 u) A1.逻辑4 s2 F2 E9 d* x, O3 s
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)
& N& s$ y  q2 N6 \! R- A% d2.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+ s/ t$ T/ h+ F7 Z7 k
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。
" d& t- y( `% p5 P4.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
" a5 Q5 E3 n7 X  q; Q5 K. X+ N  g* {/ y& n0 f3 H
返回数值。
, b4 z7 h/ I0 |4 z' I. u
: a* n0 K$ X7 h% R
微信图片_20240615195059.png ( I- D: H) b: w$ W+ j  b
代码:! v) i! k5 i7 B0 ?$ [# [
# W) m4 k2 ^. X/ Y  W+ I
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    3 f+ A7 R2 [# ^: N
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)0 t5 C& p. y+ K/ N
  3. % M4 x3 h1 ^  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! r" j/ r5 |6 X, 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- {+ N* e0 Q/ {; G) j) T4 W
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    : P) Z$ w% b! b; Y- b+ G0 X
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)3 v; e; p& u( ~( ^; g6 D" E

  8. / y, z7 S/ y  c6 S/ ~4 H9 p
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    6 H( R. [  a( F3 ~
  10. {
    ) d. d. {6 Z8 p1 m, ]
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    5 I. ~8 [1 Y* X6 }) X! V
  12.   9 X. h( d. y! g7 c2 e0 Q. c
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    ( Z3 k" T$ n. ^( ?& g4 L6 D
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;, x! o3 Z1 S- e; G6 x6 i/ `
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;" L6 C3 A; \  c
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;9 V! w8 |9 _+ a" X) t* n0 a6 M
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    ; N3 Z$ f( g3 r
  18. }
复制代码
8 d/ y$ J5 q# Z/ B, o
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
    ! z% D# y) a" O4 Q
  2. {
    4 M( @/ ]2 L' }- G0 M
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    4 p: P; E6 [# Z  z
  4.   
    * m0 y+ E; b1 P: h
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    % S% \' r' h0 w; R
  6.   {
    / O, v2 B; `8 r. e4 w
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;9 D. b5 _' P* O, X* J5 C1 J/ `
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;8 F) u7 g8 k8 J' g
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;( ~" L1 |7 y8 P/ i5 U2 U
  10.    
    1 S3 K$ f% b; n
  11.   }6 D& n( P& ]8 }* G; }2 e
  12.   else  //为0,输入模式# l7 V7 f* G  \% {5 h( d
  13.   {& s. `1 l: Z; H+ _' m
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;, R" j& ~" J/ W: E; S
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    / v% U( {5 W5 d; w  K. b- K
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;3 _# I* _3 z: e* n6 d2 g: N' a

  17. . ]% Z, ?0 W/ F9 p  Z: q
  18.   }
    . I: t1 ^6 k! u  @
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    5 Y$ w6 {4 l) V/ g; x9 c, Y
  20. }
复制代码

+ ^' Y$ u( r6 ^" V+ {& I( i, X* r1 V5 z3. 初始化代码) a3 T) w2 r" c0 a( x
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数9 A; r  g- c6 Q- g4 A1 l
  2. {
    5 W  w* V% @* V+ A* o
  3.   u8 data;
    - w# I7 `6 H- z9 ]& b' j* c
  4.   
    / J0 G( t) L- B" P( {
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    + K& G, O) w, U4 t8 V, r
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平
    0 E) I* K  _" H2 Q+ @/ s
  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( ?7 N8 {7 y" @  ^8 Q5 H
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线
    - T4 A0 c9 k, Q+ d+ `5 b$ k+ o
  9.   Delay_us(100);
    2 G/ S8 X6 [: N  e* R5 z$ W
  10.   
    2 J$ j- N4 L) R
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    . Q9 z+ c2 F2 V6 u5 Z. P9 Y9 c
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    * L0 I+ i0 t* v: F% h
  13.   Delay_us(380);
      \4 R$ q2 ]9 y8 z: w( l+ ~2 o
  14.   + V% H8 D( c# ]1 U8 A! ]: p
  15.   return data;
    2 ~/ Z2 r5 F! U- q4 J" O
  16. }
复制代码
' t  H3 M  r- z! y" B
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)9 @9 u. D6 @0 ]3 E0 O- q9 i1 `
  2. {
    $ @' [. H% D0 q, c' Z
  3.   OLED_Init();/ z: j  ~, J: v& k2 K
  4.   DS18B20_Init();
    $ Y9 D# ~. }+ {3 G  g0 ?

  5. / k- ^2 U+ D$ u& c
  6.   while (1): k  ]* ^2 Q2 S- \* b5 Y- i
  7.   {0 D7 K- q/ r0 }! g2 G) y# s9 N+ I
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1( W$ x; R  p) n9 o) s; @( Y% c  j
  9.     }
    & p, K5 m+ c; G6 W
  10. }
复制代码
' f: y+ }8 f  m) _% j' p! C' \' s" h$ P( V
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5 f$ q6 E1 d4 c! b4 A
  @$ {" p' d' Z% U0 b( {% h

7 N: p$ S# A4 M3 S/ c+ i3 a. v二、写数据和读数据9 _6 p% L, w/ R5 A! ?8 D
1.写时序函数

( E) L. I: F8 L6 i- y5 PDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准3 t) z  b" I% S8 b5 ^+ a* `
( ~" n3 h/ G6 m1 e
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据# K+ {8 }4 W4 {8 b/ Q, t1 I' x6 }
  2. {6 X# Y1 a# Q  `
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)$ }# E( a, W$ _6 g/ Q* `
  4.   {
    3 {9 N2 y5 F' x" K4 r" [8 P9 ]
  5.     DS18B20_Output_Input(1);
    ' A2 O1 o" x! H2 y/ E
  6.     DS18B20_LOW;
    6 E0 }& T* q# ~
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序4 G0 |+ u- e2 H0 m
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位
    # a" e2 v7 i" \: y8 M& W6 _
  9.     Delay_us(45);  //延时45us8 C+ D1 c: M' x6 D$ X# z
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线' @/ E+ c& y! F
  11.    
    $ c4 p7 D9 J/ s1 y1 ?0 C; ^! H' E
  12.     data >>=1;   
    % ~. R; z& }% Z) [0 J
  13.   }
    4 l1 T, H. [) @' M1 T! z( n$ F! z9 A  N
  14. }
复制代码
* }0 y# f: K3 E0 |/ j( Y8 ]/ g3 s
微信图片_20240615195056.png : x/ F  Q: L5 v4 o/ l" i
! ]: _) Z; q8 E: `/ g, N$ B% K: s6 K
2.读函数
/ G& {: C/ }6 M0 G/ e( f! c( s8 g6 V2 d8 o
  y* K( F1 k4 G4 e
9 g/ }/ e8 N2 k  k5 f
代码:
" Y4 f2 O# T0 `/ [, k. c8 A% n
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    ; G% K0 v+ B+ P; \' x5 N
  2. {
    , H6 Z6 }3 |, z: ~7 f$ Z, i8 i" G
  3.   u8 data=0;
    , N2 F& D. S% R' q' \6 i# P
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    6 g5 i& i/ F$ e* e% O& b
  5.   {
    + j  ]/ y" ^0 |% \2 Q8 D
  6.     data >>=1;
    7 r* @0 l- C' i* G) q/ G/ b
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放
    # E7 i, q( Z4 s9 t* H
  8.     DS18B20_LOW;
    $ y! Q* g- B9 `0 S
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序' g( G& t+ N: t
  10.     DS18B20_HIGH;
    ; i8 K' d: p% G6 f# T
  11.    9 i3 X/ n* |% u) F" J" O
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序
    8 t4 H& G7 E; _7 G$ w9 i& G) l" X
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    ! Z6 G! N" n4 p2 f
  14.     {   
    . r, L  \( U2 l" j
  15.       data |= 0x80;  h  M( q' t3 S) _8 [
  16.     }, |  B7 j- G8 I% }4 D
  17.     Delay_us(45);' R. @6 o* m5 @; w/ \0 o: B
  18.   }
    4 }5 q- n9 L8 m" i
  19.   return data;# [1 z. e5 w% g& O$ T, w7 w5 ^
  20. }
复制代码

! {# U. m' U/ X5 w8 E三 、读取温度4 J* K, d6 n8 _/ o! H. Q! v0 w
逻辑:1.初始化9 |4 S. ^/ v' g) {
跳过匹配命令(0XCC)& ]$ E5 b' p5 ~0 D! g  F
温度转换命令(0X44), d$ R7 Y: u+ h6 X. |8 W
delay750ms        //注意时间单位毫秒
# L! O1 D* u0 a8 n4 q& Q初始化
1 X) {6 P  J2 i. k* s跳过匹配命令(0XCC); S: V2 |9 t: M
温度读取命令(0XBE)' q8 r; l, H% C( b2 A
先读取的低8位
2 ~% P8 C2 L; u; {  i# d7 W( S% Q( |再读取的高8位2 B! W8 [) X2 ^" }4 ~  v
数据转换,二进制转换成10进制
/ @3 v% m2 n4 C3 Z: z6 l) K
, l- a1 C: B) i# t7 \( s- {代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data); M% J) [  ?9 n7 h: b; _
  2. {+ p  t/ S) ^1 Z# b
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据  B" w* v$ Y3 e! U$ X
  4.   ; G, f' E. e$ @4 P! ]  _# K
  5.   DS18B20_Starup();
    * c  o( w/ M7 b9 B$ q
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    & f& I/ u! T, W/ q
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位7 a8 z$ l/ y0 E* }4 q: u, l. o7 s; W; l* G
  8.   Delay_ms(750);
    8 |+ }1 d7 L) w5 T, V2 v. ^
  9.   DS18B20_Starup();/ F+ M# F, G! {0 f2 l/ W! ~
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  3 N% J; {6 e; e3 c9 H7 s
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写! c3 `) M. S7 v( u; h
  12.   " h2 h0 w; w( E$ T
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位6 ~6 f( O  i/ }! Y( R9 h& q0 V
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    6 ~. V1 L& O7 r% X

  15. 3 L+ s* o$ b( c
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;7 t4 v5 T4 g9 G0 k% r0 u
  17.   
    # K4 Z" |' ^4 F, R
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位07 [9 N; {3 T7 K- U/ X# Y" P7 Q
  19.   {  a$ ]* g* g# C# O; I" X
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    # S1 ?3 E2 C; K  I* n
  21.   6 h+ Q: Y2 W  H
  22.   }
    ' ]- n( z- y! y  Y; T1 d$ l. f/ r  S
  23.   else! [6 f7 X+ D. N( A2 c  _
  24.   {
    9 t: A6 s# ?4 A; j
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度( ]3 X3 G0 }) C+ K0 J  P( v- ^
  26.   }  
    % R% H: i  T; v2 V" d2 `7 Y
  27. }
复制代码
6 e- _9 Z" v3 u: `6 ^. s
四 ,显示数据( x# H/ M2 z( l6 x, Y1 ]
在main里进行显示,需要取地址操作
/ }" t" D. ?- q, b" D+ r2 O' K- @6 v; H& C/ W, V$ z% R4 R$ L
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    ) `/ P/ L% y% q5 t( \
  2. 1 |1 q& F8 ^9 X2 g( ~$ g8 g
  3. int main(void)2 J+ ~# w( W' n1 K4 C5 F
  4. {  & y% @; H, J5 E) z
  5.   OLED_Init();
    ; w/ k) Q1 S* S
  6.   DS18B20_Init();) G& O9 G+ w' Z/ X# ?+ Z

  7. 0 K5 [/ ^$ W% `+ s
  8.   while (1)
    1 W1 `+ [1 W' i% k3 p
  9.   {4 G1 v( I8 F8 R7 m9 H/ N. L
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值
    2 G8 m9 l7 I$ i
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    1 r2 q* b. b$ p8 z0 y* t1 T+ K
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");
    0 k. t  E1 I/ }/ K( k7 _
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位
    5 M. ?  ?) k4 R& a. {8 U6 P
  14.     }' U( Y  o9 F) b  T2 x0 P" ~
  15. }
复制代码
- U' [; }! n8 o. r0 u5 R2 m  ^
! U/ a8 I0 v- [: s3 L3 J  D
转载自:钜锋智联
* h: }7 B' A6 q. x3 `如有侵权请联系删除
4 i  l/ t' Y0 M/ h# E0 x7 D2 W9 Q3 D8 V. H* [

7 c$ a' q2 y, y( U# e& r4 V2 P( p1 H% h
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