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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/ D* \" w! i2 J: i+ l8 r( M+ k
1.逻辑
% K, v0 P2 D" w  O1.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)" `/ Y7 y0 {+ T4 r1 `0 I
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( H! Z! A9 V. c
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 Y0 u& x! S) P$ c
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3 Z8 A7 U7 @& S( x& w. [

0 V; Q1 P0 y5 _: @" l返回数值。, Q* Y2 U# u3 D/ m! q1 I9 A* Y

' [, M1 g& y( r1 [, F
微信图片_20240615195059.png ) j3 D8 S7 b2 C9 h5 X6 h
代码:( k$ O$ G2 N  J1 b, b
. Q( q: A) C/ P: ~, o$ |
1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    4 y, u! O% ], a/ G- Y
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)
    & ?- w. Y% I/ X! `( l
  3. $ r5 y# ^* R- e( w1 ]  Z) 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
    8 v8 ]$ f7 C9 ]6 b, r( q* 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. D# m0 ?2 O* \3 y
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)& O; y0 n  s) W0 a
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)1 k" [' y  l2 J: s

  8. " m2 {+ V! e* u
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数  q8 L  R$ m1 A
  10. {$ ]! L9 ^; m! i# J6 Y
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    5 E  |2 `! d  x( A+ t( ^: x' B
  12.   . a2 w3 Z( M/ H; [* b
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;6 ^% |/ |, n" B$ y8 N) G
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;3 V! Q7 a8 S! d
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;% c1 q3 x$ a9 U/ ?; \, a' j  G% X
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    3 c1 C+ v1 p" O1 R
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);: m. U5 u7 P* m) L7 h' z( w9 H
  18. }
复制代码

. d0 ^' ]  C" N* 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% V* b2 L- E2 A, O
  2. {
    & [6 _* P( R& T+ m) b" D
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;& g/ m( p" e2 J3 [1 I, A
  4.   
    * E0 ^/ b% K2 u# h( A
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    ; {& b2 C8 j) V% d' x9 c( [
  6.   {
    8 M$ R* V' o& S: v( a, I0 V
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;/ N0 e" m; k( o, e2 F
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    ; o* O: @" N$ _
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ( O5 q- w2 Y& L, ^% M0 j  C( }; j
  10.    
    & f6 a, T  K3 D
  11.   }4 v4 E( E& S3 U, F5 P) h$ h- `/ [1 K( Y
  12.   else  //为0,输入模式
    % t8 o. _/ |4 ?, G- \2 q; Y: W  I
  13.   {$ G% b) g+ P+ ~
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;9 L5 a/ T/ L- L$ ?" X' ]
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    # ^, c# k2 b5 {5 {' ]
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;8 R7 G" F" K' ~& X0 {- V$ X( U7 Y

  17. 8 a, f: z+ l6 S; n! y/ n  G7 R2 t
  18.   }
    % C2 {: U! V& b9 d* y
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);2 Q  W/ h1 t+ ^- H# W9 l
  20. }
复制代码
+ ~. k3 `) o  d' Z
3. 初始化代码
* R: o3 y! G) s
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    / H* F/ K; D# b
  2. {
    ) V" m. Z. K6 c$ D0 q& H( q
  3.   u8 data;  Z+ o$ T  O. m+ Q
  4.   
    8 v1 v8 C- ?8 W' @3 S
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式* h& ]/ r- i8 I  C
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平
    # Y; \2 B, X7 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
    8 G$ N8 C, ]3 p" C
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线! T- I6 k7 E( h, }2 Q5 V
  9.   Delay_us(100);) @$ ^1 V4 s* f* Z
  10.   
    . i! A$ ?( y  m1 q" w- c5 Z& |% D4 w
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式
    4 x$ S9 u$ V; A" J9 V
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    % [# @6 g' _) n8 G" U# I* h: u0 Z
  13.   Delay_us(380);
    7 r& @4 m! G6 A
  14.   
    # [2 M$ E' x# Z3 V# _
  15.   return data;
    3 }) x* q  n# [' A- U
  16. }
复制代码
2 d: T2 O' x0 ^' i
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)
      c- K# u9 |( D& [( J" ~3 N. g) ~  T
  2. {: ^6 n1 z4 w; ]! V" W
  3.   OLED_Init();
    8 D. M  h9 J. Y0 {7 s, P% p
  4.   DS18B20_Init();
      [( U9 Y: X4 \9 A3 A) `/ R* H

  5. 7 T% @, y6 i! \, \
  6.   while (1)9 {! f) S; ^6 R' A: O1 u0 g, G
  7.   {
    $ e4 a& A8 x2 j% n3 Y1 H3 n. [
  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 n: Y: {! S7 p4 F& d
  9.     }) p, S, u# ]' y, M
  10. }
复制代码

. q$ \/ Z* {' C9 w7 W& x7 K5 w 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
; q. F1 Y- ^* [: x& a" p$ v; h1 W; Q* |9 t; n3 W- l* r4 G
# B3 r2 e5 W( }5 h; t, Y
二、写数据和读数据
& E8 ?& S* Y- ^1.写时序函数

0 u$ E) R7 @8 b* ]) KDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准0 m' G( s* Z  N/ I7 m9 r" U$ J

3 Z0 O" t/ M3 @. z/ P+ V7 s8 V9 `! J
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    4 y* G  s0 v4 [; h  P! m
  2. {
    ; S1 n+ B; m$ K7 E# C; |/ p
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    4 o% Y7 j* n' f8 n! w& {
  4.   {
    1 q: o" k/ i( \  P1 E. @0 j' n0 A
  5.     DS18B20_Output_Input(1);8 {) w2 J: k/ ~& |& Y: L+ B
  6.     DS18B20_LOW;# g% H, o  Y1 ]9 C% S( D
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    1 P1 D/ q* f. q* {( F
  8.     (data&0x01) ? DS18B20_HIGH:DS18B20_LOW;//从低位往高位写移位7次后将是最高位
      Q/ I5 |# z2 ?! g( H* k
  9.     Delay_us(45);  //延时45us$ e: ~6 {: S0 D7 t, _3 l: G0 N  U3 _
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线& p2 S; w. S0 p- H* {
  11.     2 {2 ]$ l- B$ \$ _" Z" N1 j
  12.     data >>=1;    / b7 F4 J$ j/ O% _* m  T3 O$ A
  13.   }$ j( M9 N8 W* y7 `6 v# P
  14. }
复制代码

3 U% |6 k* f( G/ M; o 微信图片_20240615195056.png
4 V* ?; p6 }, E+ I! o
3 |" c/ _& @) K+ Z" k
2.读函数
! M/ ]6 i% T  b2 j: I/ |, R# d: ?
8 C7 ]0 a4 P$ c. U1 w8 u
) P, |1 B" T9 Y0 x) j1 z
代码:% H& b8 o, B0 z0 p- ~
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序3 K8 o7 q! T% X5 l, T$ M
  2. {
    4 i: Y# u0 l+ P3 B7 W
  3.   u8 data=0;2 S9 g3 e  [! g# [* y0 d
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)& j' d: R7 g6 C8 |, ^) r& j
  5.   {
    - o' d0 `  J% d4 q+ J# L
  6.     data >>=1;) m: F7 K$ i  }& s! g4 Q
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放% ^9 Z$ A" \/ @& G6 p) \
  8.     DS18B20_LOW;
    9 h0 d- f# x7 x/ d
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序' X% V( P6 R! V! b: a, k% L
  10.     DS18B20_HIGH;
    3 N# G' i8 ]2 w. F; k8 U4 e. t
  11.    
    # x0 y1 n3 C) d- k
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序
    ) U3 d9 ?* g- P# B, ]3 p# d$ b7 t( V; _
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)
    * Y; s* m% N: {) H# Q9 c
  14.     {   9 F0 K$ M- s+ y% I
  15.       data |= 0x80;) _- ~- @; C$ N" B7 ]3 V
  16.     }
    $ y- P. s% |: K; W: ]
  17.     Delay_us(45);
    7 ?! d$ H! V3 q  N
  18.   }
    - F8 z* }& w* C) y. N. }/ j9 V% _
  19.   return data;
    : Q* v4 \# m, k( z& w/ X$ V- q
  20. }
复制代码
* E  D3 P- p* J' S6 {0 G. {
三 、读取温度
+ E% t  R5 y2 k4 W逻辑:1.初始化
! H2 E$ v7 }" P6 |/ E. f! Y5 G3 F跳过匹配命令(0XCC)
% K$ V$ c$ G, B& `温度转换命令(0X44)
; A- x$ L5 n9 k9 h' h6 Rdelay750ms        //注意时间单位毫秒
7 i3 [+ H* l1 g& ^+ |$ [9 u初始化8 q7 u. k$ z! B$ ?3 S. \: n3 N
跳过匹配命令(0XCC)& t0 ]! U  c; Z0 `6 W' z% ]0 U
温度读取命令(0XBE)
5 O) K$ K7 Y! F1 ^% Y& ]7 e3 G+ g先读取的低8位5 I/ B% G8 h, y) a8 E
再读取的高8位
& A7 Y. `8 V- s数据转换,二进制转换成10进制
+ o3 `1 B6 L: j+ u' R
. q3 t  \+ H6 u8 {0 k7 T2 R0 o# G代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)6 r  U: m/ L: U
  2. {4 k) O9 f% V* e! p( q
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据" i3 q0 l# A% M3 T1 j* I! ?
  4.   
    9 ~; B0 }$ m& q
  5.   DS18B20_Starup();  k& M; w6 U9 v
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    ; M: G; J6 V- U3 p+ [& Z) e
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    7 Y' D$ G& N- X- M) |# f! D
  8.   Delay_ms(750);1 P" J, C6 q* |) h1 H; A, M$ x
  9.   DS18B20_Starup();
    - C: M$ Z6 E8 ]/ O0 H5 k8 k
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  
    $ @1 a  y7 |. s4 K
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写3 F6 B( F; a2 {$ `
  12.   9 k( p/ U/ n# u4 w+ N+ S/ u
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    - Z3 T6 t7 G: h2 C
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位
    + m& u1 E; q2 b$ W5 P
  15. . n; Z/ A+ @, k7 c
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;
    1 A$ E7 I9 D# [8 s; k
  17.   6 @6 U) n3 r  ?7 r8 |
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0
    4 N( T1 b+ J8 X# l4 O5 g
  19.   {6 u$ w- f7 w. N  O( b
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    $ }% q% q, s" K% |
  21.   ( @; [5 R6 M1 Z9 ?  E- g) L: B
  22.   }
    & x- ^4 X+ O! k# I+ F6 A! }* K0 x
  23.   else0 H  S; Z! b9 s* A
  24.   {
    ' \! @0 |# H- n% L' g) A( t5 D" k
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    * [  i  ?: N1 U6 Z( j
  26.   }  
    " N7 e4 e8 d7 H' k
  27. }
复制代码

5 L6 U* r0 C% H四 ,显示数据/ h& i* b- u/ a' m# U% I# I
在main里进行显示,需要取地址操作
1 B( Y0 G: J( d8 E% Z) K, g8 Z3 U- q4 `6 R! I4 u* b" x
代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值+ W9 X) [0 L* Z7 t9 E. ]- v/ p
  2. 9 Z" A# ?* X, m* i$ k# o' f/ z
  3. int main(void)0 m* x" F6 a- [  m! Q8 p1 h% J+ V
  4. {  ( D- [9 ?" U5 ?2 P
  5.   OLED_Init();$ N6 L' |  e  U
  6.   DS18B20_Init();* S' {/ n) E' D4 j- x
  7. 9 I. f2 J' t* `
  8.   while (1)+ H2 x1 `0 W! r& K
  9.   {" @4 E( z7 o7 Y
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值* q' @9 \- [4 m
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位
    0 R) I. i9 _6 M8 ?9 \2 @3 L5 w
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");, K1 n2 s8 B7 B1 k0 Q6 n  b: D- w
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位  K0 {: x0 }) I& o
  14.     }7 d, O2 c0 m( O9 S( _6 h
  15. }
复制代码

: s! e1 o8 ]  p9 \. }+ k
  F) T9 z% ]# X. Y8 ?3 Q转载自:钜锋智联
& v& e9 [& B1 O5 y如有侵权请联系删除* ^1 |8 A0 f5 L! U+ g5 `
  K; ~1 N" Y% {+ v0 a

! h4 p3 g, B' Y" t
) ^# N5 X- }9 A6 |2 v1 |! @
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