STM32制作DS18B20-溫度傳感器

1、折騰了一晚上，才把DS18B20的驅(qū)動移植到STM32上來。以前在51上使用過單個和多個連接的DS18B20，有現(xiàn)成的程序了，以為很快就能弄好，結(jié)果還是被卡住了，下面說下幾個關鍵點吧： 首先是延時的問題，STM32上若用軟件延時的話不太好算時間，所以要么用定時器要么用SysTick這個定時器來完成延時的計算。相比之下用SysTick來的簡單方便點。 接著是STM32 IO腳的配置問題，因為51是雙向的IO，所以作為輸入輸出都比較方便。STM32的IO是準雙向的IO，網(wǎng)上查了下資料，說將STM32的IO配置成開漏輸出，然后外接上拉即可實現(xiàn)雙向IO。于是我也按規(guī)定做了，但調(diào)了老半天都不成功，是因為

2、DS18B20沒有響應的信號。在煩躁之際只有試下將接DQ的IO分別拉低和拉高看能不能讀入正確的信號。結(jié)果果然是讀入數(shù)據(jù)不對，原來我將IO配成開漏輸出后相當然的以為讀數(shù)據(jù)是用GPIO_ReadOutputDataBit()，這正是問題所在，后來將讀入的函數(shù)改為GPIO_ReadInputDataBit()就OK了?，F(xiàn)在溫度是現(xiàn)實出來了，但跟我家里那臺德勝收音機上顯示的溫度相差2度，都不知道是哪個準了，改天再找個溫度計驗證下。 下面引用一段DS18B20的時序描述，寫的很詳細:DS18B20的控制流程 根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，DS18B20只能作為從機，而單片機系統(tǒng)作為主機，單片機控制DS1

3、8B20完成一次溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：復位、發(fā)送ROM指令、發(fā)送RAM指令。每次對DS18B20的操作都要進行以上三個步驟。推薦精選 復位過程為：單片機將數(shù)據(jù)線拉低至少480uS，然后釋放數(shù)據(jù)線，等待15-60uS讓DS18B20接收信號，DS18B20接收到信號后，會把數(shù)據(jù)線拉低60-240uS，主機檢測到數(shù)據(jù)線被拉低后標識復位成功； 發(fā)送ROM指令：ROM指令表示主機對系統(tǒng)上所接的全部DS18B20進行尋址，以確定對那一個DS18B20進行操作，或者是讀取某個DS18B20的ROM序列號。 發(fā)送RAM指令：RAM指令用于單片機對DS18B20內(nèi)部RAM進行操作，如讀取寄存器的值，或者設

4、置寄存器的值。 具體的RAM和RAM指令請查閱DS18B20的數(shù)據(jù)手冊。下面簡單介紹： 1、ROM操作命令：DS18B20采用一線通信接口。因為一線通信接口，必須在先完成ROM設定，否則記憶和控制功能將無法使用。一旦總線檢測到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件ROM操作指令，所有ROM操作指令均為8位長度，主要提供以下功能命令： 1 ）讀ROM（指令碼0X33H）：當總線上只有一個節(jié)點（器件）時，讀此節(jié)點的64位序列號。如果總線上存在多于一個的節(jié)點，則此指令不能使用。 2 ）ROM匹配（指令碼0X55H）：此命令后跟64位的ROM序列號，總線上只有與此序列號相同的DS18B20才會做出反應；該指

5、令用于選中某個DS18B20，然后對該DS18B20進行讀寫操作。推薦精選3 ）搜索ROM（指令碼0XF0H）： 用于確定接在總線上DS18B20的個數(shù)和識別所有的64位ROM序列號。當系統(tǒng)開始工作，總線主機可能不知道總線上的器件個數(shù)或者不知道其64位ROM序列號，搜索命令用于識別所有連接于總線上的64位ROM序列號。4 ）跳過ROM（指令碼0XCCH）： 此指令只適合于總線上只有一個節(jié)點；該命令通過允許總線主機不提供64位ROM序列號而直接訪問RAM，以節(jié)省操作時間。5 ）報警檢查（指令碼0XECH）：此指令與搜索ROM指令基本相同，差別在于只有溫度超過設定的上限或者下限值的DS18B20才

6、會作出響應。只要DS18B20一上電，告警條件就保持在設置狀態(tài)，直到另一次溫度測量顯示出非告警值，或者改變TH或TL的設置使得測量值再一次位于允許的范圍之內(nèi)。儲存在EEPROM內(nèi)的觸發(fā)器用于告警。 2、RAM指令DS18B20有六條RAM命令： 1)溫度轉(zhuǎn)換（指令碼0X44H）:啟動DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，結(jié)果存入內(nèi)部RAM。 2)讀暫存器（指令碼0XBEH）：讀暫存器9個字節(jié)內(nèi)容，此指令從RAM的第1個字節(jié)（字節(jié)0）開始讀取，直到九個字節(jié)（字節(jié)8，CRC值）被讀出為止。如果不需要讀出所有字節(jié)的內(nèi)容，那么主機可以在任何時候發(fā)出復位信號以中止讀操作。推薦精選3)寫暫存器（指令碼0X4EH）：

7、 將上下限溫度報警值和配置數(shù)據(jù)寫入到RAM的2、3、4字節(jié)，此命令后跟需要些入到這三個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 4)復制暫存器（指令碼0X48H）：把暫存器的2、3、4字節(jié)復制到EEPROM中，用以掉電保存。 5)重新調(diào)E2RAM（指令碼0XB8H）：把EEROM中的溫度上下限及配置字節(jié)恢復到RAM的2、3、4字節(jié)，用以上電后恢復以前保存的報警值及配置字節(jié)。6)讀電源供電方式（指令碼0XB4H）：啟動DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號給主CPU。對于在此命令送至DS18B20后所發(fā)出的第一次讀出數(shù)據(jù)的時間片，器件都會給出其電源方式的信號?！?”表示寄生電源供電。“1”表示外部電源供電。 下面是結(jié)合實際測

8、試總結(jié)出來的DS18B20的操作流程：1、DS18B20的初始化（1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平“1”。（2） 延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點）。（3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。（4） 延時490微秒（該時間的時間范圍可以從480到960微秒）。（5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。（6） 延時等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由DS18B20所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。推薦精選（7） 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第

9、（5）步的時間算起）最少要480微秒。（8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。2、DS18B20的寫操作（1） 數(shù)據(jù)線先置低電平“0”。（2） 延時確定的時間為2(小于15)微秒。（3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。（4） 延時時間為62（大于60）微秒。（5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平，延時2(小于15)微秒。（6） 重復上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。（7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高。3、 DS18B20的讀操作（1）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。（2）延時2微秒。（3）將數(shù)據(jù)線拉低“0”。（4）延時2（小于15）微秒。（5）將數(shù)據(jù)線拉高“1”，同時端口應為輸入狀態(tài)。

10、（6）延時4（小于15）微秒。推薦精選（7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。（8）延時62（大于60）微秒。 順便把程序也貼上來吧，給大家參考下。使用的方法：只要調(diào)用一次 ds18b20_start() 來初始化DS18B20，然后每次讀溫度時直接調(diào)用 ds18b20_read()就可以了。如ds18b20_start()； while(1) for(i=1000000;i0;i-); val = ds18b20_read(); cppview plaincopyprint?1 /= 2 3 / DS18B20.C By ligh 4 5 /= 6 7 #include STM3

11、2Lib/stm32f10x.h 8 #include DS18B20.h 9 10 推薦精選11 12 #define EnableINT() 13 #define DisableINT() 14 15 #define DS_PORT GPIOA 16 #define DS_DQIO GPIO_Pin_1 17 #define DS_RCC_PORT RCC_APB2Periph_GPIOA 18 #define DS_PRECISION 0x7f /精度配置寄存器 1f=9位; 3f=10位; 5f=11位; 7f=12位; 19 #define DS_AlarmTH 0x64 20 #d

12、efine DS_AlarmTL 0x8a 21 #define DS_CONVERT_TICK 1000 22 23 #define ResetDQ() GPIO_ResetBits(DS_PORT,DS_DQIO) 24 #define SetDQ() GPIO_SetBits(DS_PORT,DS_DQIO) 25 #define GetDQ() GPIO_ReadInputDataBit(DS_PORT,DS_DQIO) 26 27 28 static unsigned char TempX_TAB16=0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0

13、x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09; 29 30 31 void Delay_us(u32 Nus) 32 33 SysTick-LOAD=Nus*9; /時間加載 34 SysTick-CTRL|=0x01; /開始倒數(shù) 35 while(!(SysTick-CTRL&(1CTRL=0X00000000; /關閉計數(shù)器 37 SysTick-VAL=0X00000000; /清空計數(shù)器 38 推薦精選39 40 41 42 unsigned char ResetDS18B20(void) 43 44 unsigned char resport; 45

14、 SetDQ(); 46 Delay_us(50); 47 48 ResetDQ(); 49 Delay_us(500); /500us （該時間的時間范圍可以從480到960微秒） 50 SetDQ(); 51 Delay_us(40); /40us 52 /resport = GetDQ(); 53 while(GetDQ(); 54 Delay_us(500); /500us 55 SetDQ(); 56 return resport; 57 58 59 void DS18B20WriteByte(unsigned char Dat) 60 61 unsigned char i; 62

15、for(i=8;i0;i-) 63 64 ResetDQ(); /在15u內(nèi)送數(shù)到數(shù)據(jù)線上，DS18B20在15-60u讀數(shù) 65 Delay_us(5); /5us 66 if(Dat & 0x01) 67 SetDQ(); 68 else 推薦精選69 ResetDQ(); 70 Delay_us(65); /65us 71 SetDQ(); 72 Delay_us(2); /連續(xù)兩位間應大于1us 73 Dat = 1; 74 75 76 77 78 unsigned char DS18B20ReadByte(void) 79 80 unsigned char i,Dat; 81 Set

16、DQ(); 82 Delay_us(5); 83 for(i=8;i0;i-) 84 85 Dat = 1; 86 ResetDQ(); /從讀時序開始到采樣信號線必須在15u內(nèi)，且采樣盡量安排在15u的最后 87 Delay_us(5); /5us 88 SetDQ(); 89 Delay_us(5); /5us 90 if(GetDQ() 91 Dat|=0x80; 92 else 93 Dat&=0x7f; 94 Delay_us(65); /65us 95 SetDQ(); 96 97 return Dat; 98 推薦精選99 100 101 void ReadRom(unsigne

17、d char *Read_Addr) 102 103 unsigned char i; 104 105 DS18B20WriteByte(ReadROM); 106 107 for(i=8;i0;i-) 108 109 *Read_Addr=DS18B20ReadByte(); 110 Read_Addr+; 111 112 113 114 115 void DS18B20Init(unsigned char Precision,unsigned char AlarmTH,unsigned char AlarmTL) 116 117 DisableINT(); 118 ResetDS18B20

18、(); 119 DS18B20WriteByte(SkipROM); 120 DS18B20WriteByte(WriteScratchpad); 121 DS18B20WriteByte(AlarmTL); 122 DS18B20WriteByte(AlarmTH); 123 DS18B20WriteByte(Precision); 124 125 ResetDS18B20(); 126 DS18B20WriteByte(SkipROM); 127 DS18B20WriteByte(CopyScratchpad); 128 EnableINT(); 推薦精選129 130 while(!Ge

19、tDQ(); /等待復制完成 / 131 132 133 134 void DS18B20StartConvert(void) 135 136 DisableINT(); 137 ResetDS18B20(); 138 DS18B20WriteByte(SkipROM); 139 DS18B20WriteByte(StartConvert); 140 EnableINT(); 141 142 143 void DS18B20_Configuration(void) 144 145 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 146 147 RCC_APB2Peri

20、phClockCmd(DS_RCC_PORT, ENABLE); 148 149 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS_DQIO; 150 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; /開漏輸出 151 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /2M時鐘速度 152 GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStructure); 153 154 155 156 void ds18b20_start(void) 157 158 DS18B

21、20_Configuration(); 推薦精選159 DS18B20Init(DS_PRECISION, DS_AlarmTH, DS_AlarmTL); 160 DS18B20StartConvert(); 161 162 163 164 unsigned short ds18b20_read(void) 165 166 unsigned char TemperatureL,TemperatureH; 167 unsigned int Temperature; 168 169 DisableINT(); 170 ResetDS18B20(); 171 DS18B20WriteByte(Sk

22、ipROM); 172 DS18B20WriteByte(ReadScratchpad); 173 TemperatureL=DS18B20ReadByte(); 174 TemperatureH=DS18B20ReadByte(); 175 ResetDS18B20(); 176 EnableINT(); 177 178 if(TemperatureH & 0x80) 179 180 TemperatureH=(TemperatureH) | 0x08; 181 TemperatureL=TemperatureL+1; 182 if(TemperatureL=0) 183 TemperatureH+=1; 184 185 186 TemperatureH=(TemperatureH4); 187 TemperatureL=TempX_TABTemperatureL&0x0f; 188 推薦精選189 /bit0-bit7為小數(shù)位，bit8-bit14為整數(shù)位，bit15為正負位 190 Temperature=TemperatureH; 191 Temperature=(Temperature8) | TemperatureL; 192 193 DS18B20StartConvert(); 194 195 return Temperatu