DS18B20温度传感器（STM32F103C8T6）

news/2024/10/17 18:25:08/

一、前言

        使用LCD1602实时显示DS18B20传感器捕抓的环境温度（学习笔记整理）。

二、概述

（一）传感器说明

        DS18B20数字温度计提供9位温度读数。信息经过单线接口送入或送出DS18B20传感器，因此从中央处理器到DS18B20仅需要提供电源以及一根数据线，就可以工作。

（二）DS18B20的ROM指令表

ROM 指令表
指令约定代码功能
读ROM33H读取DS18B20温度传感器ROM中的编码（即64位地址）
符合ROM55H发送此命令之后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DS18B20使用之作出响应，为下一步对该DS18B20的读写作准备
搜索ROMF0H用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地址，为操作各器件作好准备
跳过ROMC0H忽略64位ROM地址，直接向DS18B20发温度变换命令，适用于单片工作。
告警搜索ECH执行后只有温度超过设定值上限或下限才能做出响应

（三）DS18B20的RAM指令表

RAM 指令表
指令约定代码功能
温度变换44H启动DS18B20进行温度转换
读暂存器BEH读内部RAM中9字节的内容
写暂存器4EH发出向内部RAM的3、4字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令后，是传送两字节的数据
复制暂存器48H

将RAM中的第3、4字节的内容复制到EEPROM中

重调EEPROME8H将EEPROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节
读供电方式B4H读DS18B20供电模式，寄生供电时为‘0’，外接电源供电时为’1‘

三、DS18B20单总线协议

1、DS18B20初始化

(1) 数据线拉到低电平“0”。

(2) 延时480微妙（该时间的时间范围可以从480到960微妙）。

(3) 数据线拉到高电平“1”。

(4) 延时等待80微妙。如果初始化成功则在15到60微妙时间内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”.根据该状态可以来确定它的存在，但是应注意不能无限的进行等待，不然会使程序进入死循环，所以要进行超时判断。

(5) 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第3步的时间算起）最少要480微妙。

2、读时序

(1) 将数据线拉低“0”。

(2) 延时1微妙。

(3) 将数据线拉高“1”,释放总线准备读数据。

(4) 延时10微妙。　//等待数据稳定

(5) 读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。

(6) 延时45微妙。

(7) 重复1～7步骤，直到读完一个字节。

3、写时序

(1) 数据线先置低电平“0”

(2) 延时15微妙。

(3) 按从低位到高位的顺序发送数据(一次只发送一位)。

(4) 延时60微妙。

(5) 将数据线拉到高电平。

(6) 重复1～5步骤，直到发送完整的字节。

(7) 最后将数据线拉高。

四、硬件连接

五、程序例程

1、DS18B20.c文件

#include "ds18b20.h"/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_IO_IN
* 函数功能		   : DS18B20_IO输入配置	   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void DS18B20_IO_IN(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure);
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_IO_OUT
* 函数功能		   : DS18B20_IO输出配置	   
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void DS18B20_IO_OUT(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure);
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Reset
* 函数功能		   : 复位DS18B20  
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void DS18B20_Reset(void)	   
{                 DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUTDS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQdelay_us(750);    //拉低750usDS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1 delay_us(15);     //15US
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Check
* 函数功能		   : 检测DS18B20是否存在
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1:未检测到DS18B20的存在，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;
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Read_Bit
* 函数功能		   : 从DS18B20读取一个位
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1/0
*******************************************************************************/
u8 DS18B20_Read_Bit(void) 			 // read one bit
{u8 data;DS18B20_IO_OUT();//SET PG11 OUTPUTDS18B20_DQ_OUT=0; delay_us(2);DS18B20_DQ_OUT=1; DS18B20_IO_IN();//SET PG11 INPUTdelay_us(12);if(DS18B20_DQ_IN)data=1;else data=0;	 delay_us(50);  return data;
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Read_Byte
* 函数功能		   : 从DS18B20读取一个字节
* 输    入         : 无
* 输    出         : 一个字节数据
*******************************************************************************/
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;
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Write_Byte
* 函数功能		   : 写一个字节到DS18B20
* 输    入         : dat：要写入的字节
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
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 1delay_us(2);                            DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(60);             }else {DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0delay_us(60);             DS18B20_DQ_OUT=1;delay_us(2);                          }}
}/*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Start
* 函数功能		   : 开始温度转换
* 输    入         : 无
* 输    出         : 无
*******************************************************************************/
void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert
{   						               DS18B20_Reset();	   DS18B20_Check();	 DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip romDS18B20_Write_Byte(0x44);// convert
} /*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_Init
* 函数功能		   : 初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS的存在
* 输    入         : 无
* 输    出         : 1:不存在，0:存在
*******************************************************************************/   	 
u8 DS18B20_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_PORT_RCC,ENABLE);GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable,ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DS18B20_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure);DS18B20_Reset();return DS18B20_Check();
}  /*******************************************************************************
* 函 数 名         : DS18B20_GetTemperture
* 函数功能		   : 从ds18b20得到温度值
* 输    入         : 无
* 输    出         : 温度数据
*******************************************************************************/ 
float DS18B20_GetTemperture(void)
{u16 temp;u8 a,b;float value;DS18B20_Start();                    // ds1820 start convertDS18B20_Reset();DS18B20_Check();	 DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip romDS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert	    a=DS18B20_Read_Byte(); // LSB   b=DS18B20_Read_Byte(); // MSB   temp=b;temp=(temp<<8)+a;if((temp&0xf800)==0xf800){temp=(~temp)+1;value=temp*(-0.0625);}else{value=temp*0.0625;	}return value;    
}

2、主函数


int main(void)
{float temper = 0.0;char display_temp[20] = {0};Usart1_Pin_Init(115200);printf("初始化成功\r\n");Sys_Delay_Init();Lcd1602_Init();DS18B20_Init();delay_ms(50);while(1){temper=DS18B20_GetTemperture();if(temper<0){printf("检测的温度为：-");}else{printf("检测的温度为： ");}printf("%.2f°C\r\n",temper);sprintf(display_temp,"TEMP:%.3f",temper);Lcd1602_DisplayString(1,1,(u8 *)display_temp); //显示温度值}
}

六、实验结果

相关程序和资料，有需要者自行下载

网盘链接：

        链接：https://pan.baidu.com/s/1kW9866jJ9AQYM4YLc1kEUw 
        提取码：o3m4

 如有什么问题欢迎指出来，有什么模块可以联系博主，博主会查询资料分享出来。


http://www.ppmy.cn/news/478939.html

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