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(36)STM32——DS18B20温度传感器

2023-02-18 15:49:43 时间

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学习目标

成果展示 

介绍

代码 


学习目标

        本节我们要介绍的是关于DS18B20的知识,这一部分也在51中详细介绍过,所以在此次就不做详细介绍了。

成果展示 

介绍

(十二)51单片机----用DS18B20浅测一下工(江)西的室外温度_花园宝宝小点点的博客-CSDN博客

https://blog.csdn.net/weixin_66578482/article/details/126011904        文章在这,知识点是一模一样的,就是代码的编写有点不同,但原理也是一样的。 

  1. 复位脉冲和应答脉冲 单总线上的所有通信都是以初始化序列开始。主机输出低电平,保持低电平时间至少 480 us,,以产生复位脉冲。接着主机释放总线,4.7K 的上拉电阻将单总线拉高,延时 15~60 us, 并进入接收模式(Rx)。接着 DS18B20 拉低总线 60~240 us,以产生低电平应答脉冲, 若为低电平,再延时 480 us。
  2. 写时序写时序包括写 0 时序和写 1 时序。所有写时序至少需要 60us,且在 2 次独立的写时序之间 至少需要 1us 的恢复时间,两种写时序均起始于主机拉低总线。写 1 时序:主机输出低电平, 延时 2us,然后释放总线,延时 60us。写 0 时序:主机输出低电平,延时 60us,然后释放总线, 延时 2us。
  3. 读时序单总线器件仅在主机发出读时序时,才向主机传输数据,所以,在主机发出读数据命令后, 必须马上产生读时序,以便从机能够传输数据。所有读时序至少需要 60us,且在 2 次独立的读 时序之间至少需要 1us 的恢复时间。每个读时序都由主机发起,至少拉低总线 1us。主机在读时序期间必须释放总线,并且在时序起始后的 15us 之内采样总线状态。典型的读时序过程为: 主机输出低电平延时 2us,然后主机转入输入模式延时 12us,然后读取单总线当前的电平,然 后延时 50us。 在了解了单总线时序之后,我们来看看 DS18B20 的典型温度读取过程,DS18B20 的典型 温度读取过程为:复位->发 SKIP ROM 命令(0XCC)->发开始转换命令(0X44)->延时->复位->发送 SKIP ROM 命令(0XCC)->发读存储器命令(0XBE)->连续读出两个字节数据(即温度)->结束。

代码 

// ds18b20.c
#include "ds18b20.h"
#include "delay.h"	  

//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)	   
{                 
	DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT
  DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ
  delay_us(500);    //拉低500us
  DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 
	delay_us(20);     //20US
}
//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)// 等待
	{
		retry++;
		delay_us(1);
	};	 
	if(retry>=200)return 1;
	else retry=0;
    while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)// 检测响应
	{
		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) 			 // read one bit
{
  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读取一个字节
//返回值:读到的数据
u8 DS18B20_Read_Byte(void)    // read one byte
{        
    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(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)// ds1820 start convert
{   						               
    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_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOG时钟

  //GPIOG9
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//50MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
 
 	DS18B20_Rst();
	return DS18B20_Check();
}  
//从ds18b20得到温度值
//精度:0.1C
//返回值:温度值 (-550~1250) 
float DS18B20_Get_Temp(void)
{
    u8 TL,TH;
	float T;
	int 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   
    tem=(TH<<8)|TL; //获得高八位  
	T = (float)tem/16.0; 
	return T; //返回温度值 
}

// main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "ds18b20.h"
  
int main(void)
{ 
	u8 t=0;			    
	float  temperature;  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);  //初始化延时函数
	uart_init(115200);		//初始化串口波特率为115200
	
	LED_Init();					//初始化LED
 	while(DS18B20_Init())	//DS18B20初始化	
	{
		printf("DS18B20 Error");
		printf ("\r\n\r\n");
		delay_ms(200);
	}   
	printf ("DS18B20 OK"); 
	printf ("\r\n\r\n");
	while(1)
	{	    	    
 		if(t%10==0)//每100ms读取一次
		{									  
			temperature=DS18B20_Get_Temp();	
			printf("%f",temperature);
			if(temperature<0)
			{
				printf ("-");			//显示负号
				temperature=-temperature;					//转为正数
			}else printf (" ");			//去掉负号
			printf ("Temp: %d.%.3d C",(int)temperature,(int )(temperature*10000)%10000);	//显示正数部分		//显示小数部分 
			printf ("\r\n\r\n");
		}				   
	 	delay_ms(10);
		t++;
		if(t==20)
		{
			t=0;
			LED0=!LED0;
		}
	}
}