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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
% v5 r6 i0 j4 U1 I1.逻辑
1 ]! ?5 \4 z: p3 v1.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)
8 x4 H, v0 {. W) X" w. j0 K2.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 j4 |0 X# L" c0 i6 U# o6 N4 y: R3.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。
5 @. S- ]# K$ ^4 V1 E  ^& v# X4.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: }- d* @- r( |( G3 U6 E
0 F. E% F& O- c( j+ I5 t
返回数值。
  W; I5 \' z6 n& W4 q1 G
1 e& T4 q2 M8 b3 D9 ?3 [/ `
微信图片_20240615195059.png ) `) w, W3 X- ?$ L' r
代码:, }% g5 a/ l9 K6 U6 E
) R6 q# H6 U. O4 _" ]
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header, q% f: I! `( \2 _" h4 l( S8 e2 A
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    % r, b9 l2 ^) K. U1 p
  3. % N9 z/ k1 J8 W" _, F
  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) g0 E5 _- V0 T' \8 K1 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9 N( W; h4 F8 z& O# j
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    7 S6 k, B: V/ d; r# V
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    ) A2 B% h) V- ]  O# k+ S! _# W
  8. & V6 v4 F/ s7 d1 `- y
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    3 M- l; W0 `2 R. q" U: ?. p
  10. {5 ~) _* ?1 N& ]8 t* S9 ~" Z
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    ' D' v+ M$ O: j  Z& z$ b% J+ D9 ?
  12.   , F% F& k% ~( f& c
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;1 q% N, ~5 k- b/ l
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    1 o& I- s: r/ Q) Y% m5 ~
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    & r8 g* o8 |; G$ \6 g- m1 L
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;& `/ {" ^; V) V0 ^
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);3 t) K! \$ R$ I! n
  18. }
复制代码

; `  J. j: j4 a5 W- t2.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
    : r) G. }7 @/ [3 I* a7 `# c/ k6 o4 G
  2. {) z# z# [" ]9 ?: ~- X2 H  [1 a& E
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    3 A8 r) F2 \2 L8 u4 K$ n
  4.   4 t- I6 Q! O! o" G! q
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式, D# I- W/ L7 Z' G
  6.   {6 H; I# ?& t0 ?7 o1 O
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;% Q8 \5 ^/ c9 X% j/ e! l3 l- U
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    6 A( h5 i- `6 x3 ?* T6 Z
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;7 I; t- U3 l  L/ p8 [4 Y
  10.    
    - T/ n7 E, ^& c3 `
  11.   }( R2 L3 ~( y' c6 o, u5 G. r
  12.   else  //为0,输入模式2 }# D5 \& w# g4 V( m) x5 a
  13.   {
      b  g$ m2 @* e6 a, _" ~3 f. Z
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;8 s- y- P7 v* p/ |) E2 o
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;7 d; M7 z( B. J  z
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;* B2 D9 i- g4 ~

  17. 3 x! m2 [6 X9 f% ^) K# }5 @: E
  18.   }
    7 `5 ]9 N9 _; n& Q; C
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    : F$ P- }0 Y; J% z2 [; K. s$ d
  20. }
复制代码

( g; h: L  n7 z3. 初始化代码& i2 c2 X# y7 Y( c8 ^$ m$ N
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    : `% K! v# l# f7 l9 S: f6 y3 N
  2. {
    . T, J9 |* ^# `+ P! f
  3.   u8 data;
    5 h* A( c2 O& Y
  4.   * [+ Q7 T0 E* ?$ N
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式8 g  d  }, {/ L0 p1 r- ^8 m2 k
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平# Q$ e# U& J* t/ _8 _: K$ G
  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) t8 X9 |* B6 ^& g7 B! W' ]7 J
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线
    , `: i9 H" u$ R: x& Q' x( R
  9.   Delay_us(100);8 U0 h2 Q. I7 ]% B
  10.   5 T% q0 N# X) u) t+ }/ o
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    $ ~  L" q3 w4 K, g
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    5 Z9 b6 b' X/ h, y" S3 h
  13.   Delay_us(380);
    4 Q, ~2 q& [* w& j; }) u* ^, U1 X
  14.   : A- F" j: ?4 g% e9 ^+ V
  15.   return data;
    0 v* @9 l( {6 D: L$ c8 Y) g
  16. }
复制代码

0 V) n. o2 O3 X4.此时我们需要验证下,在main函数里进行数据显示
  1. int main(void)  }( e8 U8 G' W* ^8 `
  2. {
    / H8 Q5 W$ W! g$ i2 q/ V
  3.   OLED_Init();
    1 }8 v) d, Y0 ~  \+ E7 O$ D+ x
  4.   DS18B20_Init();
    6 _2 Y  J% _. v
  5. : J  b$ P6 x6 }/ I( A4 ~. ^: W
  6.   while (1)+ l' F; c$ v" s, ~! s! n4 Z
  7.   {; X; V" z2 `5 P/ v6 K
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    2 {$ V9 ^0 z+ R
  9.     }
    * ]7 u/ ?) @8 Y) v
  10. }
复制代码

2 W# V% E7 B2 H3 S: ^ 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6 Q" N3 o( f" e" \1 k6 S: R! ~+ I
5 ^5 m& U* H1 t% j7 `! \! g; X
$ Z' F& Y6 l. d- e7 }9 f# {
二、写数据和读数据
. b# C6 G- x. n7 t1.写时序函数
8 {) C0 R) ~2 u8 K
DS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
# y1 S+ p# a8 l( n: `: I/ J( m' Z; O+ `' R! G3 d
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    0 X8 Z* P7 l- d7 y, r- O; T6 v8 _
  2. {8 V' I5 D% X) D2 k. |
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    # C& k, i" C8 }% G7 h0 j
  4.   {# l$ r2 T9 V+ V/ D3 i. f
  5.     DS18B20_Output_Input(1);# r% S# s. v9 W6 I2 K% z
  6.     DS18B20_LOW;5 D: B& Q1 G$ Q
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    # J' n' q. |9 E. \% q
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位, X3 {, p& O: }1 x! Y7 q/ O! }
  9.     Delay_us(45);  //延时45us! G2 Q! P6 H) v) v3 y0 ]+ ?
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线
    ; f4 A0 A( m6 W2 s+ R) [
  11.     - B8 o7 m3 Y- G( R
  12.     data >>=1;    ! I* X5 x8 g1 O. N
  13.   }
    1 X% \# I4 K0 f- g' u( G& ^3 p
  14. }
复制代码
% B: @2 u0 I; I
微信图片_20240615195056.png ! ?' F6 }2 Y0 `& M% r
: r2 M, U3 f0 u$ S2 q  |: g$ `# n) k
2.读函数/ N& m" s' P# [0 W

% d" h$ r) a( l7 ^

  h/ }5 Y; m" s& x9 F8 {7 d& o. w代码:
  x; b6 @' a7 b( `$ Q6 v
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    ) j4 k( u0 c/ B3 e6 t0 e0 G6 G! M
  2. {7 h( J) |  u( Q( ?3 M
  3.   u8 data=0;, c, T1 x$ ]' D1 k. a8 p1 \
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)& G# h, T" t& Q- p* T4 ]3 t% O' O
  5.   {1 J6 H4 w3 B6 ^3 o+ l
  6.     data >>=1;, {& U" z/ c2 Z; H
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放% s- x5 |! N7 m
  8.     DS18B20_LOW;( ?7 S+ L$ f2 H3 @* U  n$ c
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序. ?: f% r$ Q. J( ?
  10.     DS18B20_HIGH;$ S6 L+ i( s& Z( ~! g. U8 a
  11.    
    ; k  @) ], N' n7 U
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序9 q  I+ z2 p5 S! t
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    . Q  i3 v% p2 `+ l$ j
  14.     {   
    ' v5 m2 {2 E* G& [8 T+ q
  15.       data |= 0x80;( ]+ B5 T! ~3 A9 c
  16.     }
    6 o! j# B& k$ f' Y, ^
  17.     Delay_us(45);
    + K6 F- M* T( a; L8 J
  18.   }
    + g& A- |4 u9 f, X
  19.   return data;
    ' T; b) R' `. @4 y
  20. }
复制代码

/ A/ ]- o- ?6 r% f8 M9 _三 、读取温度- w; r3 O- ~0 G0 i: n
逻辑:1.初始化% T; A9 [& G, E$ z2 w* C/ w
跳过匹配命令(0XCC)
2 q$ N- s/ W# g7 f温度转换命令(0X44)" w3 c' O8 \& R) t- i
delay750ms        //注意时间单位毫秒: ~2 g# G1 b6 f: v2 s. E! O
初始化7 C9 a% G$ q( ^
跳过匹配命令(0XCC): |- i. W( ?: w5 z$ K+ |) e
温度读取命令(0XBE)( f5 |! Y/ G) n7 J% H. v2 I
先读取的低8位
, b4 g6 O& m; v) N9 V$ }再读取的高8位& L& P" d2 a# d: t: R8 d- Z# ?* q
数据转换,二进制转换成10进制, c" K( [7 P" r  ?- a1 F
: q) M9 R- |2 y( \2 C2 w  x( j+ w
代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)
    ) d" ^- z  P, |! ^
  2. {9 j) D* z/ `3 Y6 v4 C+ l* }# [$ s( \
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    6 ^1 {% h) G6 P. D& h
  4.   
    6 @- B4 v8 n* q: r3 c% Y
  5.   DS18B20_Starup();- K3 k3 G' V$ o4 X/ I, L
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤- d+ }2 o$ r' i
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位" T. q: ~9 f6 e0 |3 R
  8.   Delay_ms(750);
    2 \$ A2 d3 ?: e) P
  9.   DS18B20_Starup();
    & C  [4 ]/ j2 S6 x! a2 l, X
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  1 }" V: d9 p( X  a. w" K- a- I
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写, C/ S8 _+ v- H2 Y
  12.   
    * H0 A' i0 ]% I" b* w; x0 C' j+ Y
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    , ?9 @; C5 {# r
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    & f' n) m- ?1 b9 ~$ P2 s0 g
  15. / z* l  I& Z) Z+ k/ Z: M
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;7 r" H9 x9 r/ U0 @$ h! s6 a
  17.   $ d7 a( T) x, r. P6 a, i* G( o
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0
    + W6 A6 }6 _2 R- r0 {+ i
  19.   {0 X5 X" k( C! B+ E# H2 u
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    : z, @6 B+ u# V( T' e
  21.   0 ^8 l6 h' E& e1 i
  22.   }
    5 M9 J, X0 p8 B+ D  o
  23.   else
    ) q5 F6 {$ K' Q9 c& t, T1 K
  24.   {1 w- b4 j% Z' g" v. A. s; T5 T
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度8 u- U$ r6 v+ x* A- W
  26.   }  
    1 J: e+ M/ @( l2 Q
  27. }
复制代码

& \! p, h  Q6 h; b: K! U" o! R四 ,显示数据" g9 h* w9 F$ j# H0 N- `4 H" B
在main里进行显示,需要取地址操作9 \  {2 w( k" i" u

0 I: l# r' F* n' L代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值
    2 h7 S) G1 T6 ^

  2. & a$ v; t1 m2 z. ~/ Z# {0 j; u1 E1 c
  3. int main(void)  |& k& x+ @+ p6 l# d- T
  4. {  
    ' L8 T3 I5 X  a4 T( I
  5.   OLED_Init();
    9 Y8 T7 u5 h% w
  6.   DS18B20_Init();& [5 B# s3 w4 w7 j" Z1 d
  7. 4 g" t% v# i8 ^- R& y' P
  8.   while (1)
    - O( w4 p( |+ ]
  9.   {
    3 w" d  p4 S2 ]
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值
    1 N: f$ Y5 ^% T% }+ w
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位1 C: R' E0 Q: M
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");" P1 I" Y- |4 i  O. w1 y
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位2 m; R8 n! j# i) l1 f5 C' j
  14.     }
    ' v* [* o" X! `
  15. }
复制代码
( w: A/ ?% G( p* s8 I: Y
" M  C! {; K; Q7 H: B0 I4 a0 k
转载自:钜锋智联( w- M' Y4 B* d* O1 T% q- L2 j
如有侵权请联系删除
3 M" K* m) ~, [* M. |  g7 H4 P6 z5 e$ y

, A5 ^8 s7 b9 A" e: S8 q
& i, Q  L/ t% G9 x' _$ Z/ _& r6 _% k
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