基于HAL库stm32f1的DS18B20温度传感器
由于做比赛，所以写了温度传感器，记录一下
一.介绍
DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。 [1] DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。
主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
来源（百度百科）。
初步了解后，有需要的同学可以看一下这篇文章去了解它的原理来自一位很优秀的博主Z小旋
二.cubemx配置以及代码部分
由于DS8B20只有三个引脚，VCC，GND，剩下的引脚接单片机的GPIO口就行，配置为输出上拉模式。
/**
******************************************************************************
* @file bsp_ds18b20.c
* @author
* @date
* @version v1.0
* @note DHT11 driver
******************************************************************************
*/
#include "ds18b20.h"
void Delay_us(uint32_t time)
{
uint8_t i=0;
while(time--)
{
i=10; //自己定义
while(i--) ;
}
}
/**
* @brief DS18B20 输出模式
*/
static void DS18B20_Mode_OUT_PP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DS18B20_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(BSP_DS18B20_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
/**
* @brief DS18B20 输入模式
*/
static void DS18B20_Mode_IN_NP(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
GPIO_InitStruct.Pin = BSP_DS18B20_PIN;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(BSP_DS18B20_PORT, &GPIO_InitStruct);
}
/**
* @brief 主机给从机发送复位脉冲
*/
static void DS18B20_Reset(void)
{
DS18B20_Mode_OUT_PP(); // 主机输出
DS18B20_OUT_0; // 主机至少产生 480us 的低电平复位信号
Delay_us(750);
DS18B20_OUT_1; // 主机在产生复位信号后，需将总线拉高
// 从机接收到主机的复位信号后，会在 15 ~ 60 us 后给主机发一个存在脉冲
Delay_us(15);
}
/**
* @brief 检测从机给主机返回的存在脉冲
* @return 0：成功 1：失败
*/
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
uint8_t pulse_time = 0;
DS18B20_Mode_IN_NP(); // 主机设为输入
// 等待存在脉冲的到来，存在脉冲为一个 60 ~ 240 us 的低电平信号
// 如果存在脉冲没有来则做超时处理，从机接收到主机的复位信号后，会在 15 ~ 60 us 后给主机发一个存在脉冲
while (DS18B20_IN && (pulse_time < 100)) // 等待低电平响应脉冲
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
}
// 经过 100 us 后，存在脉冲都还没有到来
if (pulse_time >= 100)
{
return 1;
}
else
{
pulse_time = 0;
}
// 响应脉冲（低电平）到来，且存在的时间不能超过 240 us
while(!(DS18B20_IN) && pulse_time < 240)
{
pulse_time++;
Delay_us(1);
}
if(pulse_time >= 240)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
/**
* @brief DS18B20 初始化函数
* @reurn 0：成功 1：失败
*/
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
DS18B20_Mode_OUT_PP();
DS18B20_OUT_1;
DS18B20_Reset();
return DS18B20_Presence();
}
/**
* @brief 从DS18B20读取一个bit
*/
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{
uint8_t dat;
DS18B20_Mode_OUT_PP(); // 读 0 和读 1 的时间至少要大于 60 us
DS18B20_OUT_0; // 读时间的起始：必须由主机产生 > 1us < 15us 的低电平信号
// 这个时间非常重要，设置为 < 15，需要多次尝试；如果设置不合理，数据会直接出错
// 参数建议设为 10 11 12，具体值要根据延时函数的执行效率测试
Delay_us(10);
DS18B20_Mode_IN_NP(); // 设置成输入，释放总线，由外部上拉电阻将总线拉高
if (DS18B20_IN == 1)
{
dat = 1;
}
else
{
dat = 0;
}
Delay_us(45); // 这个延时参数参考时序图
return dat;
}
/**
* @brief 从 DS18B20 读一个字节，低位先行
*/
static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
{
uint8_t i, j, dat = 0;
for(i = 0; i < 8; i++)
{
j = DS18B20_ReadBit();
dat = (dat) | (j << i);
}
return dat;
}
/**
* @brief 写一个字节到 DS18B20，低位先行
*/
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat)
{
uint8_t i, testb;
DS18B20_Mode_OUT_PP();
for( i = 0; i < 8; i++ )
{
testb = dat & 0x01;
dat = dat >> 1;
// 写 0 和写 1 的时间至少要大于60us
if (testb) // 当前位写 1
{
DS18B20_OUT_0;
Delay_us(5); // 拉低发送写时段信号
DS18B20_OUT_1; // 读取电平时间保持高电平
Delay_us(65);
}
else // 当前位写 0
{
DS18B20_OUT_0; // 拉低发送写时段信号
Delay_us(70); // 读取电平时间保持低电平
DS18B20_OUT_1;
Delay_us(2); // 恢复时间
}
}
}
/**
* @brief 跳过匹配 DS18B20 ROM
*/
static void DS18B20_SkipRom(void)
{
DS18B20_Reset();
DS18B20_Presence();
DS18B20_WriteByte(0XCC); /* 跳过 ROM */
}
/**
* @brief 执行匹配 DS18B20 ROM
*/
static void DS18B20_MatchRom(void)
{
DS18B20_Reset();
DS18B20_Presence();
DS18B20_WriteByte(0X55); /* 匹配 ROM */
}
/**
* 存储的温度是16 位的带符号扩展的二进制补码形式
* 当工作在12位分辨率时，其中5个符号位，7个整数位，4个小数位
*
* |---------整数----------|-----小数 分辨率 1/(2^4)=0.0625----|
* 低字节 | 2^3 | 2^2 | 2^1 | 2^0 | 2^(-1) | 2^(-2) | 2^(-3) | 2^(-4) |
*
*
* |-----符号位：0->正 1->负-------|-----------整数-----------|
* 高字节 | s | s | s | s | s | 2^6 | 2^5 | 2^4 |
*
*
* 温度 = 符号位 + 整数 + 小数*0.0625
*/
/**
* @brief 在跳过匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值
* @param 无
* @retval 温度值
*/
float DS18B20_GetTemp_SkipRom(void)
{
uint8_t tpmsb, tplsb;
int16_t s_tem;
float f_tem;
DS18B20_SkipRom();
DS18B20_WriteByte(0X44); /* 开始转换 */
DS18B20_SkipRom();
DS18B20_WriteByte(0XBE); /* 读温度值 */
tplsb = DS18B20_ReadByte();
tpmsb = DS18B20_ReadByte();
s_tem = tpmsb << 8;
s_tem = s_tem | tplsb;
if(s_tem < 0) /* 负温度 */
{
f_tem = (~s_tem + 1) * 0.0625f;
}
else
{
f_tem = s_tem * 0.0625f;
}
return f_tem;
}
/**
* @brief 在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值
* @param ds18b20_id：用于存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
*/
void DS18B20_ReadId(uint8_t *ds18b20_id)
{
uint8_t uc;
DS18B20_WriteByte(0x33); //读取序列号
for (uc = 0; uc < 8; uc++)
{
ds18b20_id[uc] = DS18B20_ReadByte();
}
}
/**
* @brief 在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值
* @param ds18b20_id：存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
* @retval 温度值
*/
float DS18B20_GetTemp_MatchRom(uint8_t * ds18b20_id)
{
uint8_t tpmsb, tplsb, i;
int16_t s_tem;
float f_tem;
DS18B20_MatchRom(); /* 匹配ROM */
for(i = 0;i < 8; i++)
{
DS18B20_WriteByte(ds18b20_id[i]);
}
DS18B20_WriteByte(0X44); /* 开始转换 */
DS18B20_MatchRom(); /* 匹配ROM */
for(i = 0; i < 8; i++)
{
DS18B20_WriteByte(ds18b20_id[i]);
}
DS18B20_WriteByte(0XBE); /* 读温度值 */
tplsb = DS18B20_ReadByte();
tpmsb = DS18B20_ReadByte();
s_tem = tpmsb << 8;
s_tem = s_tem | tplsb;
if (s_tem < 0) /* 负温度 */
{
f_tem = (~s_tem + 1) * 0.0625f;
}
else
{
f_tem = s_tem * 0.0625f;
}
return f_tem;
}
#ifndef __DS18B20_H_
#define __DS18B20_H_
#include "stm32f1xx.h"
#include "core_cm3.h"
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "stm32f1xx_hal_gpio.h"
//#include "stdint.h"
#define BSP_DS18B20_PORT BSP_DS18B20_GPIO_Port
#define BSP_DS18B20_PIN BSP_DS18B20_Pin
#define DS18B20_OUT_1 HAL_GPIO_WritePin(BSP_DS18B20_PORT, BSP_DS18B20_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define DS18B20_OUT_0 HAL_GPIO_WritePin(BSP_DS18B20_PORT, BSP_DS18B20_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define DS18B20_IN HAL_GPIO_ReadPin(BSP_DS18B20_PORT, BSP_DS18B20_PIN)
uint8_t DS18B20_Init(void);
void DS18B20_ReadId(uint8_t *ds18b20_id);
float DS18B20_GetTemp_SkipRom(void);
float DS18B20_GetTemp_MatchRom(uint8_t * ds18b20_id);
void Delay_us(uint32_t time);
#endif
在while1中，
这样调用，也可以用串口打印，看数据会更直观
这就是结果啦
欢迎指正
在此附上代码资源