DS18B20单总线技术在stm32f103上的实现

以下程序在stm32f103开发板上运行可以成功显示多个ds18b20所测的温度值

ds18b20.h

#ifndef __DS18B20_H

#define __DS18B20_H 
#include "sys.h"
#include "stm32f10x.h"  
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//IO方向设置
#define DS18B20_IO_IN()  {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;}
#define DS18B20_IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}
////IO操作函数   
#define DS18B20_DQ_OUT PGout(11) //数据端口 PG11 
#define DS18B20_DQ_IN  PGin(11)  //数据端口 PG11 
   
u8 DS18B20_Init(void);//初始化DS18B20
//short DS18B20_Get_Temp(void);//获取温度
void DS18B20_Start(void);//开始温度转换
void DS18B20_Write_Bit(u8 dat);//写入一位
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat);//写入一个字节
u8 DS18B20_Read_Byte(void);//读出一个字节
u8 DS18B20_Read_Bit(void);//读出一个位
u8 DS18B20_Read_2Bit(void);//读出2个位
u8 DS18B20_Check(void);//检测是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);//复位DS18B20 
float DS18B20_Get_Temp(u8 i); //得到温度值
int DS18B20_Search_Rom(u8 Num);//自动搜索ROM

#endif

ds18b20.c

#include "ds18b20.h"
#include "delay.h"
#define MaxSensorNum 8
//存检测到的传感器DS18B20_ID的数组，前面的维数代表单根线传感器数量上限
unsigned char DS18B20_ID[MaxSensorNum][8];
//检测到的传感器数量（从1开始，例如显示1代表1个，8代表8个）
unsigned char DS18B20_SensorNum;
//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)   
{                 
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT
    DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ
    delay_us(750);     //拉低750us
    DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 
delay_us(15);     //15US
}
//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在
u8 DS18B20_Check(void)   
{   
u8 retry=0;
DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT 
    while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)
{
retry++;
delay_us(1);
};  
if(retry>=200)return 1;
else retry=0;
    while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=240)return 1;   
return 0;
}
//从DS18B20读取一个位
//返回值：1/0
u8 DS18B20_Read_Bit(void)  
{
    u8 data;
DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT
    DS18B20_DQ_OUT=0; 
delay_us(2);
    DS18B20_DQ_OUT=1; 
DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUT
delay_us(12);
if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
    else data=0;  
    delay_us(50);           
    return data;
}
//从DS18B20读取2个位
u8 DS18B20_Read_2Bit(void)//读出2个位
{  
    u8 i;  
    u8 dat = 0;  
    for (i = 2; i > 0; i--)  
    {  
        dat = dat << 1;  
        DS18B20_IO_OUT();
        DS18B20_DQ_OUT=0;  
        delay_us(2);  
        DS18B20_DQ_OUT=1; 
        DS18B20_IO_IN(); 
        delay_us(12);  
        if (DS18B20_DQ_IN)  dat |= 0x01;  
        delay_us(50);  
    }  
    return dat;  
}  
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DS18B20_Read_Byte(void)     
{        
    u8 i,j,dat;
    dat=0;
for (i=1;i<=8;i++) 
{
        j=DS18B20_Read_Bit();
        dat=(j<<7)|(dat>>1);
    }    
    return dat;
}
// 写一位到DS18B20
void DS18B20_Write_Bit(u8 dat)  
{  
    DS18B20_IO_OUT(); 
    if (dat)  
    {  
        DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1  
        delay_us(2);  
        DS18B20_DQ_OUT=1; 
        delay_us(60);  
    }  
    else  
    {  
        DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0  
        delay_us(60);  
        DS18B20_DQ_OUT=1;  
        delay_us(2);  
    }  
} 


//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)     
 {             
    u8 j;
    u8 testb;
DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUT;
    for (j=1;j<=8;j++) 
{
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if (testb) 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0; // Write 1
            delay_us(2);                            
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(60);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0; // Write 0
            delay_us(60);             
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(2);                          
        }
    }
}
//开始温度转换


void DS18B20_Start(void) 
{                 
    DS18B20_Rst();   
DS18B20_Check(); 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc); // skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0x44); // convert
} 


//初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在      
u8 DS18B20_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);//使能PORTG口时钟 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;//PORTG.11 推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);


  GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_11);    //输出1


DS18B20_Rst();


return DS18B20_Check();
} 
/*
//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250） 
short DS18B20_Get_Temp(void)
{
    u8 temp;
    u8 TL,TH;
short tem;
    DS18B20_Start ();   // ds1820 start convert
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();  
    DS18B20_Write_Byte(0xcc); // skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0xbe); // convert   
    TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB   
    TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB  
     
    if(TH>7)
    {
        TH=~TH;
        TL=~TL; 
        temp=0; //温度为负  
    }else temp=1; //温度为正  
    tem=TH; //获得高八位
    tem<<=8;    
    tem+=TL; //获得底八位
    tem=(float)tem*0.625; //转换     
if(temp)return tem; //返回温度值
else return -tem;    
}
*/
//从DS18B20得到温度值，精度：0.1C，返回温度值（-55~125），temperature1返回浮点实际温度
float DS18B20_Get_Temp(u8 i)  
{  
    //u8 flag;  
    u8 j;//匹配的字节  
    u8 TL, TH;  
    short Temperature;  
    float Temperature1;  
    DS18B20_Rst();  
    DS18B20_Check();  
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom  
    DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert 温度转换 
    DS18B20_Rst();  
    DS18B20_Check();  
  
    // DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom  
    //匹配ID,i为形参 
    DS18B20_Write_Byte(0x55);   //发出符合ROM命令
    for (j = 0; j < 8; j++)  
    {  
        DS18B20_Write_Byte(DS18B20_ID[i][j]);  
    }  
  
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert 读暂存存储器 
    TL = DS18B20_Read_Byte(); // LSB     
    TH = DS18B20_Read_Byte(); // MSB    
    if (TH > 7)  //单片机的温度有11位，第12位是符号位，12-16位是同时变化的
    {  
        //flag=1;  
        Temperature = (TH << 8) | TL;  
        Temperature1 = (~Temperature) + 1;  
        Temperature1 *= 0.0625;  
    }  
    else  
    {  
        //flag=0;  
        Temperature1 = ((TH << 8) | TL)*0.0625;  
    }  
    return Temperature1;  
} 

  
int DS18B20_Search_Rom(u8 Num)
{ 
    unsigned char k,l=0,ConflictBit,m,n;  
    unsigned char BUFFER[64]={0};  
    unsigned char ss[64];
unsigned char s=0;  
    u8 num = 0;      
    do  
    {  
DS18B20_Rst(); //注意：复位的延时不够  
        delay_us(480); //480、720  
        DS18B20_Write_Byte(0xf0);     
        for(m=0;m<8;m++)  
        {  
//            unsigned char s=0;  
            for(n=0;n<8;n++)  
            {  
 k = DS18B20_Read_2Bit();//读两位数据
                k=k&0x03;  
                s= s>>1;  
                if(k==0x01) //0000 0001 如果读到的数据为0
                {             
                    DS18B20_Write_Bit(0);  //写0，使总线上为0的器件响应  
                    ss[(m*8+n)]=0;  
                }  
                else if(k==0x02) //0000 0010 如果读到的数据为1
                {  
                    s=s|0x80;  
                    DS18B20_Write_Bit (1);//写1，使总线上为1的器件响应    
                    ss[(m*8+n)]=1;  
                }  
                else if(k==0x00)//如果读取到的数据为00，则有冲突，需进行冲突位判断  
                {                
                    ConflictBit=m*8+n+1;                   
                    if(ConflictBit>BUFFER[l])//如果冲突位大于栈顶，则写0   
                    {                         
                          DS18B20_Write_Bit(0);  
                        ss[(m*8+n)]=0;                                                
                        BUFFER[++l]=ConflictBit;                         
                    }  
                    else if(ConflictBit                     {  
                        s=s|((ss[(m*8+n)]&0x01)<<7);  
                        DS18B20_Write_Bit(ss[(m*8+n)]);  
                    }  
                    else if(ConflictBit==BUFFER[l])//如果冲突位等于栈顶，则写1 
                    {  
                        s=s|0x80;  
                         DS18B20_Write_Bit(1);  
                        ss[(m*8+n)]=1;  
                        l=l-1;  
                    }  
                }  
                else//如果读到的数据为0x03(0000 0011),则说明单总线上不存在任何设备
                {  
                    return num; //搜索完成，返回搜索到的个数
                }
delay_us(5);
            }  
            DS18B20_ID[num][m] =s;
s=0;
        }  
        num=num+1;
    }  
    while(BUFFER[l]!=0&&(num<3));
      
    return num;     //返回搜索到的个数 
}

main.c

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "sys.h"
#include "lcd.h"
#include "usart.h"  
#include "ds18b20.h" 
#include "string.h"//strlen、memset用到
#include "stdio.h"
#include "stm32f10x.h"

//检测到的传感器ID存数组
extern unsigned char DS18B20_ID[8][8];
extern unsigned char DS18B20_SensorNum;
int main(void)  
{  
    u8 num=0,i;  
 delay_init();   //延时函数初始化
    uart_init(9600); //串口初始化为 9600  
    while(DS18B20_Init())//初始化DS18B20,18B20  
    {  
        printf("DS18B20 Check Failed!\r\n");
        delay_ms(400);
    }  
    printf("DS18B20 Ready!\r\n");  
    while(1)  
    {       
        //DS18B20_Search_Rom();  
num = DS18B20_Search_Rom(2);
    printf("总线上挂载的DS18B20数量为: %d\r\n",2);  
    printf("搜索到的DS18B20数量为: %d\r\n",num);
       // printf("DS18B20_SensorNum:%d\r\n",DS18B20_SensorNum);  
      for(i=0;i         {  
            printf("ID:%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x TM:%.2f\r\n",DS18B20_ID[i][0],DS18B20_ID[i][1],DS18B20_ID[i][2],DS18B20_ID[i][3],DS18B20_ID[i][4],DS18B20_ID[i][5],DS18B20_ID[i][6],DS18B20_ID[i][7],DS18B20_Get_Temp(i));  
        }  
        printf("\r\n");  
        delay_ms(1800);  
    }     
}

串口上显示的信息为：