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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: s. ^+ y. L! k. e) C# C
1.逻辑4 \  Q3 S; t* |8 u, Z
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)
9 Y4 K. h$ m2 a2.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1 n$ I  y4 K& J8 I4 |
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。
4 e7 g5 [$ O# H. }/ B4.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/ C  w  p7 S0 k. e. [* E. W3 K' D7 p
* d- Q% s, K9 y. R: [
返回数值。3 o5 ?" {, z0 K' V4 g4 E

( L. |3 `% D! R% q* }- t3 U
微信图片_20240615195059.png
% G6 v5 A! [- j% U代码:
1 T$ h, o/ c- q6 {4 m) q
. ~& P6 `! O8 ?, a1.初始化代码
  1. #include "stm32f10x.h"                  // Device header
    . A3 Z1 B; Z2 Y: ~/ N
  2. #include "main.h"    //这里面没什么(除了delay函数)& A, F; U+ U+ g' Z+ v0 k& Y- L
  3. ; Y. Q* S& x6 y3 L( X! 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  z8 O! S+ B  `) G& p6 |
  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
    ; u3 o6 \# M9 X8 q, X$ c
  6. #define DS18B20_LOW GPIO_ResetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    1 B* o4 z& W% I( G; v
  7. #define DS18B20_HIGH GPIO_SetBits(DS18B20_PROT,DS18B20)
    , i1 |' D9 ^; W& t
  8. 1 _. `1 V" G+ z+ N* p& {
  9. void DS18B20_Init(void)  //初始化函数
    + s4 e3 |% P7 a! _) q3 s
  10. {
    , q7 s0 r* N+ R2 y( S6 G. D
  11.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);    //开启对应通道时钟
    / [7 K7 P2 N/ N7 N
  12.   ! P2 M1 y4 s, a1 o
  13.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    ; V1 y; e3 n0 x
  14.   GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;$ \4 K3 m1 }% i' B
  15.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    $ U6 M: A7 W0 J6 l8 G' p0 q) W$ P
  16.   GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    % f( s; _6 f) X) |( n% p
  17.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);& v2 N: j# u6 y+ ]9 c
  18. }
复制代码

2 p4 ?) [) T' a1 E8 n2.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6 Z6 n0 t; S7 v' p
  2. {
    ' U! {( X% O9 f$ X/ e+ f
  3.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;5 W6 ]5 C% b% z: G
  4.   
    9 ]+ h) o) p0 L4 H/ f
  5.   if(cmd)  //为1 是输出模式
    : N7 @, N: B8 j7 S. U$ B; q. {) x7 \
  6.   {
    4 F3 k6 p: u/ U3 h" Y1 F' w+ L
  7.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    . g# T$ g7 v$ u4 |( e1 e
  8.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;4 u9 g% w  P8 Z0 k; g# N
  9.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    ; W+ o% W( |/ x- _0 }' H) w# J
  10.    
    7 H0 p! y: ^% i, j1 {# J
  11.   }  Z% G* C2 a3 T% ^) k
  12.   else  //为0,输入模式
    + d8 C+ M. ~$ {) ~+ K
  13.   {
    % C: K" A9 y! G4 |
  14.     GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    ! x0 L0 n, j9 V5 O% B1 \- D& D
  15.     GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = DS18B20;
    0 d3 y! a" R6 o+ m( I5 e
  16.     GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;( g# X( ^1 R/ u, S$ z
  17. 0 _2 ~2 u: A( E( Q
  18.   }
    ! n$ C6 r( V# z
  19.   GPIO_Init(DS18B20_PROT,&GPIO_InitStruct);
    + Z" C3 J, U" x7 w1 C2 y
  20. }
复制代码

+ {  {2 w7 ^# o& H; f2 d& U3. 初始化代码; f* H# t' ]- |$ H
  1. u8 DS18B20_Starup(void)  //判断DS18B20 是否存在的一个函数
    ! X" H  |; }5 x5 L# r( T
  2. {
    9 H9 z' A" p+ F, X
  3.   u8 data;5 t9 z- @  T; J
  4.   
    ( B' L5 b( s3 w# g2 c& ~' |
  5.   DS18B20_Output_Input(1);  //为输出模式
    9 D3 [# T/ T$ s) i
  6.   DS18B20_LOW;        //拉低电平
    % {) u& r" f9 [2 {9 I$ `) {- A
  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 `( L. ^+ A3 a1 j1 B
  8.   DS18B20_HIGH;    //拉高电平,也是 释放总线/ P. C9 |6 H; t( e$ T
  9.   Delay_us(100);
    ! v/ u8 b: x7 O5 d4 b' u
  10.   
    : v  ~1 a8 h  a* Z. o
  11.   DS18B20_Output_Input(0);  //为输入模式" i9 a; y. P) j4 E. Q
  12.   data = GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20);  //根据时序存在返回0,不存在是1
    8 Z6 b) v& Y% ~" w/ U
  13.   Delay_us(380);
    1 L) W8 j3 w8 B# O6 H
  14.   ' @8 u4 E# o1 a! ?6 M0 H
  15.   return data;
    0 Q1 b3 g6 F& H; I6 r, F2 W4 I: a
  16. }
复制代码
3 C- r8 w' i* A% z8 y7 k
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)
      o1 f/ h9 [! r, `
  2. {  O, X4 }- R5 ^3 j) t( ?& U+ q
  3.   OLED_Init();
    % T5 z& |' h0 W& ^+ w! m
  4.   DS18B20_Init();6 H- k/ ^2 c& y$ Y

  5.   [" F3 {" d; L
  6.   while (1)
    7 W2 g* \5 d8 j' w
  7.   {3 H8 V1 i9 J! h9 l: Z6 ^
  8.     OLED_ShowNum(2, 5, DS18B20_Starup(), 1);//用自己的方式验证,存在为0,否则为1
    + }$ ~) ]3 ^! ?* Z
  9.     }# J9 g) n8 N8 O3 |7 X
  10. }
复制代码
5 l8 e8 A+ n& z$ G7 z
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 e* z# B6 W2 ~: T3 }
- Q' s% o; `& Y; q

% I5 b  c. z7 P% }# H二、写数据和读数据3 {% b! `9 h4 Q1 I. i7 k# R
1.写时序函数

4 U6 J. h$ N: }- I$ m( nDS18B20对时序要求非常高,所以delay函数一定要精准
1 b) l* z+ j0 ~/ d& {. r# a- c" K' \$ W" R7 c. N+ I; J5 i
代码
  1. void DS18B20_Write_Byte(u8 data)  //写数据
    , @. @3 w: y( n9 Z
  2. {
    1 m# A: G6 k2 b! g1 c
  3.   for(u8 i=0;i<8;i++)
    , T+ P/ U8 W1 _3 T% n9 D
  4.   {
    6 _; }* Z, Q0 u0 \# x
  5.     DS18B20_Output_Input(1);
    9 @9 {/ f' U# @; f
  6.     DS18B20_LOW;
    ' t5 [8 o! R4 R( g
  7.     Delay_us(2);  //拉低2us进入书写时序
    : w; |( T4 V) U8 g' Y2 B" Y& 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! A5 {8 Q- _% A- ^3 N# J
  9.     Delay_us(45);  //延时45us8 o4 V, k0 V$ A$ E3 L
  10.     DS18B20_HIGH;  //释放总线2 G% S! F& G& Z1 f
  11.    
    " Y$ s" y$ f. w3 e
  12.     data >>=1;   
    6 Z3 \4 e+ C5 M/ ^) \
  13.   }
    + B& L0 ^) r# `4 u6 y! @: H1 a5 O
  14. }
复制代码

) K9 [  ]+ D6 r" V& Z 微信图片_20240615195056.png . V  L' Y, r; s9 z

" n. m$ U2 ~' G' t2.读函数
8 Q: U$ s1 v, G) V9 u
2 o+ v5 D6 x1 y, K! F6 C- ?  Q; q
- n* X0 u1 z* J5 y2 s1 `$ o
代码:
2 ~3 X' a$ k6 b- p+ x1 f
  1. u8  DS18B20_Read_Byte(void)  //读程序
    3 U# |' Q4 }+ D* e% G$ V
  2. {! [* m# V( z% y& C% J
  3.   u8 data=0;) Y# |% E/ Y+ h, b% G
  4.   for(u8 i=0;i<8;i++)( u0 }) a* u5 H/ }4 ^: W
  5.   {+ b8 V0 q1 J. b0 ?2 Q( m
  6.     data >>=1;
    # Y: h4 u0 j$ Z9 w
  7.     DS18B20_Output_Input(1);  //写时序,拉低2us后释放/ Y4 _' V; ]8 ]1 O. R4 o
  8.     DS18B20_LOW;
    , A& M- U9 q/ ]3 M/ y. c3 p
  9.     Delay_us(2);  //拉低2us进入读时序
    7 P) p& t$ |5 ~- u% B$ L% z' A
  10.     DS18B20_HIGH;
    : _0 M  G; c9 w2 \- u
  11.    
    5 n6 H2 P; `' k5 U8 Q/ D. k
  12.     DS18B20_Output_Input(0);    //进入读时序
    0 G% {) C8 n, F) ~7 e
  13.     if((GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_PROT,DS18B20)) == SET)/ B, g% p& m% A1 W5 `- e
  14.     {   9 d0 N- i$ N4 C& w
  15.       data |= 0x80;& V: I9 x8 V2 Q& X
  16.     }
    9 K) L0 v4 ^# k) }+ C! w
  17.     Delay_us(45);
    3 k, W$ w5 n9 {. v2 X0 V: E& V
  18.   }5 }# M6 P, j2 [+ y
  19.   return data;2 H& M+ H. e  H2 X1 {  k
  20. }
复制代码

* n; t; _9 H7 K三 、读取温度! J8 q3 |  [( H: D6 L  I2 \& j8 t
逻辑:1.初始化6 y* l1 r/ e  G: v
跳过匹配命令(0XCC)
) |; T/ N  o( |; B温度转换命令(0X44)
1 t/ I. C' R6 E0 Ydelay750ms        //注意时间单位毫秒+ B5 m4 D6 T+ r8 L# J0 h+ t
初始化7 _! J, c7 V& N$ @
跳过匹配命令(0XCC)6 o4 }2 {7 v; V% {4 h8 n6 ?& e
温度读取命令(0XBE)
. w% B$ i6 B4 r# U先读取的低8位
  _* V, X1 q% e* ^2 v7 F再读取的高8位
4 t/ L0 ^# J9 j数据转换,二进制转换成10进制6 E& Y( _0 _0 ?( b; y4 t; H: j- o
  K) k) _. Z+ ]
代码:最后的代码*10,为方便显示小数
  1. void DS18B20_Read_Temp(u16 *data)
    - l0 |4 n! v0 P
  2. {
    ' |9 N4 i, E4 p/ v& g
  3.   u8 LSB=0,HSB=0;u16 Temp=0;  //LSB 低位的8位数据
    ! G/ l8 i; b3 b/ l
  4.   $ h9 k9 s5 z- z& g3 @: g
  5.   DS18B20_Starup();
    8 x5 U; Z  e, Y3 L2 b) {
  6.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  //跳过匹配步骤
    % Z( E2 V) P+ g% F! N
  7.   DS18B20_Write_Byte(0x44);  //温度转换,12位时间为750ms,注意时间单位
    + d4 }9 o, b# [2 u: B# O
  8.   Delay_ms(750);% A3 V- }% _; d& D5 U5 e
  9.   DS18B20_Starup();
    ! y$ B7 ]$ B- P8 |
  10.   DS18B20_Write_Byte(0xCC);  * W. s8 m6 I# o# |
  11.   DS18B20_Write_Byte(0xBE);  //进行数据读写
    . H% B- q" Z) E$ o
  12.   
    " g, G# X7 H" M% L- n7 f6 d3 K
  13.   LSB = DS18B20_Read_Byte();  //先读取的低8位
    3 H! l8 O$ k1 _# f0 x0 M% M. r
  14.   HSB = DS18B20_Read_Byte();  //再读取的高8位; [* F0 t# q5 T1 ?3 W7 x
  15. % J8 |, A) S+ z- F' E
  16.   Temp = (HSB<<8) | LSB;
    - T; G1 S; Q$ {9 I* \
  17.   , z( T5 u4 v0 {: \5 o8 Z
  18.   if((Temp&0xF800)==0xF800)  //S=1为真否则位0
    * f  h/ W4 `/ Y( ]  k! B
  19.   {( `/ ^) z( ~" v+ ]) l8 u, x& o9 M6 c
  20.     *data = (((~Temp + 0x01)*-0.0625))*10;//为负温度
    # a2 `$ U) n4 N: i4 L' |! Q& s8 ]9 |
  21.   
      x) @- z- D+ ?) n
  22.   }0 i$ v6 a# G9 x) ]) p  e5 L
  23.   else: R4 f) ?0 Y5 a7 O* B
  24.   {9 P  {/ _$ C; @7 a3 l. a( j
  25.     *data = (Temp*0.0625)*10;    //正温度
    * w7 O$ m+ F- T5 l4 n1 D
  26.   }  ) U  s# h$ [/ J& k% m
  27. }
复制代码
( X" s1 b7 y% e/ ?0 i
四 ,显示数据$ j* ~/ m* D4 `5 {. }* Z( ^
在main里进行显示,需要取地址操作
- Q, x. c2 Z1 ?9 m
1 I- r$ Q" b4 t; A+ r代码:
  1. u16 Temp=0;  //u16 类型值! ~4 z  z* f* E# c/ H! K  H

  2. 9 D% {/ V' j: U
  3. int main(void)
    6 ~# T( J2 s1 C4 |
  4. {  
    7 {5 X$ j4 c3 b: i1 R6 t
  5.   OLED_Init();
    9 Q$ U6 c9 h: e( ]" B* T- a& k& |
  6.   DS18B20_Init();0 T5 J# k7 _' G- D

  7. * N/ V4 ?6 N) L: o
  8.   while (1)
    % H9 J. C) Z5 k- O+ g
  9.   {9 }% L0 p- W; x' g) v( k+ P5 \+ L
  10.     DS18B20_Read_Temp(&Temp);  //取值! R$ d9 ~. A0 X# O+ Q4 Q- b# b" x  |
  11.     OLED_ShowSignedNum(2, 1, (Temp/10), 2);  //整数位1 L! w( B" @1 e+ Y; u
  12.     OLED_ShowString(2, 4, ".");
    2 e! l% ?3 @- S' t$ g  J& A
  13.     OLED_ShowNum(2, 5, (Temp%10), 1);//小数位一位: }! Q: {' A, P
  14.     }* P$ ]. B8 w9 O0 f* e
  15. }
复制代码

9 j1 h& a2 O+ K8 v. q& k0 b7 B  F
转载自:钜锋智联
. M% J: D* K2 Q4 t3 V1 N5 B如有侵权请联系删除
6 S1 S8 t$ k1 E
" x' G) m/ {& I" V- g) w% n# U  Z1 j: r" H/ A

3 K/ R" J, R, M& i0 K2 Q
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