STM32CubeMX 读取DS18B20温度传感器数据串口打印显示

概述

本文要做的所有工作标题基本都包括了，读取温度传感器的温度数值，再通过串口打印到串口助手；
好多博主大神的教程我按步骤做了之后总是出现程序不报错并且检测不到传感器的情况，后来找到原因并且修改后调试正常。

我用的是普中科技的实验板，主控芯片为STM32103C8T6，只要是stm32的板子，在STM32CubeMX的配置上都是大同小异的。

DS18B20介绍

虽然不看这一节依然能顺利的做出实验来，但是还是有必要看看的，知道一下ds18b20.c为什么那么写；
这位博主这部分写的细致一点，做完实验想细究的可以看看：

https://blog.csdn.net/liuyy_2000/article/details/113754150

配置STM32CubeMX生成工程

1. 打开STM32CubeMX，选择对应MCU：
   
   

2.配置时钟：
普中的板子上是有晶振的，这里我使用的是外部时钟；

时钟树配置（因为ds18b20要用到us级的延时，所以要使用到定时器，定时器和配置时钟是关联的）：

调试方式配置：

配置与ds18b20连接GPIO引脚（这里我用的PB8）：

配置串口通信USART1

（普中科技的板子硬件设计上只有这个和外部联机）：

定时器配置

生成工程配置：

然后点击GENERATE CODE生成代码；

代码编写部分

找到工程打开先编译；

编写us延迟函数

首在tim.h中声明一下delay_us函数

/* USER CODE BEGIN Includes */
void delay_us(uint16_t us);
/* USER CODE END Includes */

然后在tim.c文件里写入代码

/* USER CODE BEGIN 1 */
void delay_us(uint16_t us)
{
	uint16_t differ=0xffff-us-5;   //设定定时器计数器起始值 

	
	HAL_TIM_Base_Start(&htim1);           //启动定时器
	__HAL_TIM_SetCounter(&htim1,differ); 
	while(differ < 0xffff-5)                     //补偿，判断            
	{ 
		differ = __HAL_TIM_GetCounter(&htim1);   //查询计数器的计数值 
	} 
	HAL_TIM_Base_Stop(&htim1);
 
}
/* USER CODE END 1 */

重定向printf函数

先在usart.h中包含输入输出头文件和定义变量；

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include 
/* USER CODE END Includes */

然后在usart.c中添加printf重定向函数；

/* USER CODE BEGIN 0 */
int fputc(int ch, FILE *fp)
{
  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
 
int fgetc(FILE *fp)
{
  uint8_t ch = 0;
  HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
  return ch;
}
/* USER CODE END 0 */

ds18b20.c和ds18b20.h文件

ds18b20.h

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H 

#include "main.h"

#define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr &0xFFFFF)<<5)+(bitnum<<2))
#define MEM_ADDR(addr)  *((volatile unsigned long  *)(addr))
#define BIT_ADDR(addr, bitnum)   MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum))

#define GPIOA_ODR_Addr    (GPIOA_BASE+12)
#define GPIOB_ODR_Addr    (GPIOB_BASE+12)
#define GPIOC_ODR_Addr    (GPIOC_BASE+12)
#define GPIOD_ODR_Addr    (GPIOD_BASE+12)
#define GPIOE_ODR_Addr    (GPIOE_BASE+12)
#define GPIOF_ODR_Addr    (GPIOF_BASE+12)
#define GPIOG_ODR_Addr    (GPIOG_BASE+12)

#define GPIOA_IDR_Addr    (GPIOA_BASE+8)
#define GPIOB_IDR_Addr    (GPIOB_BASE+8)
#define GPIOC_IDR_Addr    (GPIOC_BASE+8)
#define GPIOD_IDR_Addr    (GPIOD_BASE+8)
#define GPIOE_IDR_Addr    (GPIOE_BASE+8)
#define GPIOF_IDR_Addr    (GPIOF_BASE+8)
#define GPIOG_IDR_Addr    (GPIOG_BASE+8)

#define PAout(n)   BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)
#define PAin(n)    BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n)

#define PBout(n)   BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)
#define PBin(n)    BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)

#define PCout(n)   BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)
#define PCin(n)    BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)

#define PDout(n)   BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)
#define PDin(n)    BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)

#define PEout(n)   BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)
#define PEin(n)    BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)

#define PFout(n)   BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)
#define PFin(n)    BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)

#define PGout(n)   BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n)
#define PGin(n)    BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)

//IO操作函数
#define	DS18B20_DQ_OUT PBout(8) //数据端口
#define	DS18B20_DQ_IN  PBin(8)  //数据端口
   	
uint8_t 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_Byte(uint8_t dat);//写入一个字节
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void);	//读出一个字节
uint8_t DS18B20_Read_Bit(void);		//读出一个位
uint8_t DS18B20_Check(void);		//检测是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);				//复位DS18B20
#endif

ds18b20.c

#include "ds18b20.h"
#include "tim.h"


//IO方向设置
void DS18B20_IO_IN(void){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_8;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}

void DS18B20_IO_OUT(void){
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_8;
	GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
	GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
	HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);
}


//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)	   
{                 
	DS18B20_IO_OUT(); //SET PA0 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
uint8_t DS18B20_Check(void)
{   
	uint8_t retry=0;
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 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
uint8_t DS18B20_Read_Bit(void) 			 // read one bit
{
    uint8_t data;
	DS18B20_IO_OUT();//SET PA0 OUTPUT
    DS18B20_DQ_OUT=0; 
	delay_us(2);
    DS18B20_DQ_OUT=1; 
	DS18B20_IO_IN();//SET PA0 INPUT
	delay_us(12);
	if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
    else data=0;	 
    delay_us(50);           
    return data;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
uint8_t DS18B20_Read_Byte(void) 
{        
    uint8_t i,j,dat;
    dat=0;
	for (i=1;i<=8;i++) 
	{
        j=DS18B20_Read_Bit();
        dat=(j<<7)|(dat>>1);
    }						    
    return dat;
}
//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat)
 {             
    uint8_t j;
    uint8_t testb;
	DS18B20_IO_OUT();
    for (j=1;j<=8;j++) 
	{
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if (testb) 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;
            delay_us(2);                            
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(60);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0; 
            delay_us(60);             
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(2);                          
        }
    }
}
//开始温度转换
void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert
{   						               
    DS18B20_Rst();	   
	DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);
    DS18B20_Write_Byte(0x44);
} 
//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    	 
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
	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)
{
    uint8_t temp;
    uint8_t TL,TH;
	short tem;
    DS18B20_Start ();                   
    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;    
} 
 

以上是ds18b20.c和ds18b20.h文件的内容；
保存后要将其添加进工程；

将ds18b20.c和ds18b20.h文件添加工程

；
首先添加.c文件

然后添加.h文件的路径

功能实现

在main.c里

包含ds18b20.h

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "ds18b20.h"
/* USER CODE END Includes */

添加变量

/* USER CODE BEGIN PV */
short temperature;
/* USER CODE END PV */

判断硬件电路是否含有传感器

/* USER CODE BEGIN 2 */
  while(DS18B20_Init()){
  	printf("DS18B20 checked failed!!!\r\n");
	  HAL_Delay(500);
  }
    printf("DS18B20 checked success!!!\r\n");
  /* USER CODE END 2 */

在主循环里每隔500ms向串口发送一次温度数值

 while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
		temperature = DS18B20_Get_Temp();
		if(temperature < 0)
			printf("现在温度是 -%d ℃\r\n",temperature/10);
		else
			printf("现在温度是 %d ℃\r\n",temperature/10);
		HAL_Delay(500);


  }
  /* USER CODE END 3 */

编译并验证