STM32F103ZET6如何驅動DS18B20溫度傳感器

學stm32差不多一個星期了,學完基礎的想自己做個溫控風扇,要用到DS18B20,網上的文章都差不多,代碼解釋很少。我也是一個小白,第一次寫博客,我的代碼也是借鑑了原子哥的教程,但註釋時寫出了自己的看法;希望能讓更多人能夠理解如何去驅動DS18B20吧;接下來我們開啓Code模式吧!!!

c頭文件:ds18b20.h

內容如下: 

#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include "sys.h"
//IO方向設置
#define DS18B20_IO_IN()  {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;} //用宏定義配置GPIO模式相當方便
#define DS18B20_IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}
////IO操作函數                                               
#define    DS18B20_DQ_OUT PGout(11) //數據端口    PA0
#define    DS18B20_DQ_IN  PGin(11)      //數據端口    PA0
       
u8 DS18B20_Init(void);                             //初始化DS18B20
short DS18B20_Get_Temp(void);             //獲取溫度
void DS18B20_Start(void);                       //開始溫度轉換
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat);          //寫入一個字節
u8 DS18B20_Read_Byte(void);                //讀出一個字節
u8 DS18B20_Read_Bit(void);                   //讀出一個位
u8 DS18B20_Check(void);                        //檢測是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);                          //復位DS18B20    
#endif

C文件:ds18b20.c

內容如下:

#include "ds18b20.h"
#include "delay.h"

/**********************************************************************
主機輸出低電平,保持低電平時間至少480us,以產生復位脈衝,      //DS18B20復位函數
接着主機釋放總線,,延時15~16us,並進入接收模式
************************************************************************/

void DS18B20_Rst(void)
{
    DS18B20_IO_OUT();          //配置與DS18B20_IO輸出模式
    DS18B20_DQ_OUT=0;       //拉低
    delay_us(750);                    //延時750us(480us-960us)
    DS18B20_DQ_OUT=1;      //釋放,即拉高
    delay_us(15);                      //延時15us    
}
/************************************
//等待DS18B20的迴應
//返回1:未檢測到DS18B20的存在           //檢測DS18B20是否存在函數
//返回0:存在
*************************************/

u8 DS18B20_Check(void)
{   
    u8 retry=0;
    DS18B20_IO_IN();                              //配置DS18B20_IO模式
    while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)//DS18B20_DQ_IN的作用爲讀引腳,觀察其是否爲低電平
    {
        retry++;                                           //如果爲高電平,則retry++
        delay_us(1);
    };    
    if(retry>=200)return 1;                        //未檢測到18B20
    else retry=0;
    while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)    // 對應着DS18B20返回一個240us的低電平脈衝應答
    {
        retry++;
        delay_us(1);
    };
    if(retry>=240)return 1;    //由於拉低總線的時間在60~240us,大於240則沒檢測到18B20     
    return 0;
}
/*************************************************************************
//寫1時序:主機輸出低電平,延時2us,然後釋放總線,延時60us        //寫時序
//寫0時序:主機輸出低電平,延時60us,然後釋放總線,延時2us
***************************************************************************/
//DS18B20 寫 函數
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)
{
    u8 i;
    u8 testb=0;
    DS18B20_IO_OUT();   //配置DS18B20_IO輸出
    for(i=0;i<8;i++)
    {
        testb=dat&0x01;
        dat=dat>>1;
        if(testb)     //輸出高,也就是寫1
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;
            delay_us(2);
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(60);
        }
        else   //輸出低,也就是寫0
        {
            DS18B20_DQ_OUT=0;
            delay_us(60);
            DS18B20_DQ_OUT=1;
            delay_us(2);
        }
    }
}

//***************************************************************************************
//主機輸出低電平延時2us,釋放後,主機轉入輸入模式,延時12us,            
//然後讀取單總線當前的電平,然後延時50us                                                      //讀時序
//主機在讀時序期間必須釋放總線,並且在時序起始後的15us之內採樣總線狀態
//****************************************************************************************/
//DS18B20 讀 函數
//該函數只能讀出一位數據
u8 DS18B20_Read_Bit(void)
{
    u8 date;
    DS18B20_IO_OUT();//配置DS18B20_IO爲輸出模式
    DS18B20_DQ_OUT=0;//拉低
    delay_us(2);     //延時2us
    DS18B20_DQ_OUT=1;//釋放,輸出高
    DS18B20_IO_IN(); //配置DS18B20_IO爲輸入模式
    delay_us(12);     //延時12us
    if(DS18B20_DQ_IN) date=1;//判斷輸入的電平,如果爲高電平則該位數據爲1
    else date=0;      //如果爲低電平則該位數據爲0
    delay_us(50);
    return date;
}


//此函數可讀出一個字節數據
u8 DS18B20_Read_Byte(void)//讀出一個字節
{
    u8 i,j,dat=0;
    for(i=0;i<8;i++)//一個字節8位,所以要讀8次
    {
        j=DS18B20_Read_Bit();//讀一位
        dat=((j<<7)|(dat>>1));//將第一位數據讀出後放最高位然後左移,8次後的數據即爲一個字節的數據
    }
    return dat;
}

//溫度轉換
void DS18B20_Start(void)
{
    DS18B20_Rst();         //復位
    DS18B20_Check();    //檢測
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);    // skip rom
    DS18B20_Write_Byte(0x44);    // convert
}
//******************************************************
//初始化DS18B20的IO口 DQ 同時檢測DS的存在
//返回1:不存在                                                           //DS8B20初始化
//返回0:存在  
//******************************************************
u8 DS18B20_Init(void)
{
     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;//定義結構體變量
     
     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG, ENABLE);     //使能PORTG口時鐘
    
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;                           //PORTG.11
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;           // 推輓輸出
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;         //速度50HZ
     GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);                                    //初始化

     GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_11);    //輸出1

    DS18B20_Rst();  //復位
    return DS18B20_Check();  //檢測DS18B20是否存在
}  

//****************************
//1、復位
//2、檢查傳感器是否存在
//3、寫指令(0xcc)
//4、寫指令(0x44)
//5、復位                                    //讀取溫度
//6、檢查傳感器是否存在
//7、寫指令(0xcc)
//8、寫指令(0xbe)
//9、讀取TH
//10、讀取TL
//****************************
//讀取溫度函數
short DS18B20_Get_Temp(void)
{    
    short tem;               //tem用於裝載溫度值
    u8 TL,TH,temp;      //temp作爲溫度正負的標誌位
    DS18B20_Start();  //轉換溫度
    DS18B20_Rst();
    DS18B20_Check();
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);    //寫指令0xcc
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);   //寫指令0xbe
    TL=DS18B20_Read_Byte();    //讀LSB
    TH=DS18B20_Read_Byte();   // MSB
    if(TH>7)   //(TH>xxxxx111)溫度爲負   要理解這一步去查看DS18B20的寄存器資料
    {
        TH=~TH; 
        TL=~TH;
        temp=0;
    }
    else temp=1;//溫度爲正
    tem=TH;//先獲得高8位
    tem=tem<<8;
    tem=tem+TL;//獲得底八位
    tem=(float)tem*0.625;//轉換
    if(temp) return tem; //返回溫度值
    else  return -tem;    

}

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