stm32之DS18B20

        DS18B20与stm32之间也是通过单总线进行数据的传输的。单总线协议在DHT11中已经介绍过。虽说这两者外设都是单总线，但时序电路却很不一样，DS18B20是更为麻烦一点的。

DS18B20

 举例（原码补码反码转换_原码反码补码转换_王小小鸭的博客-CSDN博客）：

 将这两个字节的数值转换为温度，最低位有效，当为大于零的数时，将实际的温度值的二进制放在里面，权值为0的成为权值为2^4,所以后续乘以0.0625即可，即可得到实际值。

DS18B20的工作步骤

 初始化DS18B20

写时序

 读时序

 代码

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H 
#include "system.h"   

#define u8 unsigned char 

//IO方向设置，利用寄存器的方法对IO口的输入输出进行配置
#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_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_Check(void);//检测是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);//复位DS18B20   

#endif

#include "ds18b20.h"
#include "SysTick.h"

//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(5);
    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(10);                            
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(80);             
        }
        else 
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;	// Write 0
            delay_us(80);             
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(10);                          
        }
    }
}
//开始温度转换
void DS18B20_Start(void) 
{   						               
    DS18B20_Rst();	   
	DS18B20_Check();	 
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);	// skip rom
	//delay_us(5); 
    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  
	//printf("TL = %d",TL); 
	//printf("TH = %d",TH);
    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;					//获得低八位
    tem=(float)tem*0.0625;		//转换  
	
	if(temp)return tem; 		//返回温度值
	else return -tem;    
}

总结：让我很困惑的是当精度为9位时候，是乘以0.0625还是0.5，后来我想通了，之所以乘以0.0625是因为为了处理小数部分，因为它将权值为2^-4的位移到了权值为2^0的位置，相当于扩大了2^4倍，所以为了还原，得除以2^4，即乘以0.0625，所以不管是几位精度，都是乘以0.0625，只是当精度为12位的时候，相邻的数字量转换得到的模拟量差值为0.0625。当精度为11位时候，最低位是不起作用的，假设为0，所以0000 0000 后面一个输出为0000 0010，两者的差值为0000 0010，乘以0.0625就是0.135，也就是精度为0.125。

附录：

数字温度传感器DS18B20简介 - 知乎 (zhihu.com)

【蓝桥杯单片机11】单总线温度传感器DS18B20的基本操作 - - 21ic电子技术开发论坛

单总线数字温度传感器DS18B20的基本原理及开发要点-小蜜蜂笔记 (xmf393.com)

【进阶强化-01】单总线温度传感器DS18B20的基本原理与应用开发-小蜜蜂笔记 (xmf393.com)