论坛好像没有STM32 驱动DS18B20 的程序,分享一个找到的程序。
经过测试,通讯正常,温度读取正确。。 注意程序的读取函数,返回值的说明喔。 我之前没仔细分析,把返回值乘以0.0625....结果不对。后来发现,返回的值,已经是温度的16进制形式。
假如 返回值为 0x1504 那么温度即 21.4。 0x15=16+5=21 0x04=4 21.4 ℃。
程序调用方法:
int main(void)
{
unsigned int value;
ds18b20_init();
while(1)
{
value = ds18b20_read();
}
}
DS18B20.C
- #include "ds18b20.h"
- #define EnableINT()
- #define DisableINT()
- #define DS_PORT GPIOA
- #define DS_DQIO GPIO_Pin_1
- #define DS_RCC_PORT RCC_APB2Periph_GPIOA
- #define DS_PRECISION 0x7f //精度配置寄存器 1f=9位; 3f=10位; 5f=11位; 7f=12位;
- #define DS_AlarmTH 0x64
- #define DS_AlarmTL 0x8a
- #define DS_CONVERT_TICK 1000
- #define ResetDQ() GPIO_ResetBits(DS_PORT,DS_DQIO)
- #define SetDQ() GPIO_SetBits(DS_PORT,DS_DQIO)
- #define GetDQ() GPIO_ReadInputDataBit(DS_PORT,DS_DQIO)
-
-
- static unsigned char TempX_TAB[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09};
- void Delay_us(u32 Nus)
- {
- SysTick->LOAD=Nus*9; //时间加载
- SysTick->CTRL|=0x01; //开始倒数
- while(!(SysTick->CTRL&(1<<16))); //等待时间到达
- SysTick->CTRL=0X00000000; //关闭计数器
- SysTick->VAL=0X00000000; //清空计数器
- }
-
- unsigned char ResetDS18B20(void)
- {
- unsigned char resport;
- SetDQ();
- Delay_us(50);
-
- ResetDQ();
- Delay_us(500); //500us (该时间的时间范围可以从480到960微秒)
- SetDQ();
- Delay_us(40); //40us
- //resport = GetDQ();
- while(GetDQ());
- Delay_us(500); //500us
- SetDQ();
- return resport;
- }
- void DS18B20WriteByte(unsigned char Dat)
- {
- unsigned char i;
- for(i=8;i>0;i--)
- {
- ResetDQ(); //在15u内送数到数据线上,DS18B20在15-60u读数
- Delay_us(5); //5us
- if(Dat & 0x01)
- SetDQ();
- else
- ResetDQ();
- Delay_us(65); //65us
- SetDQ();
- Delay_us(2); //连续两位间应大于1us
- Dat >>= 1;
- }
- }
- unsigned char DS18B20ReadByte(void)
- {
- unsigned char i,Dat;
- SetDQ();
- Delay_us(5);
- for(i=8;i>0;i--)
- {
- Dat >>= 1;
- ResetDQ(); //从读时序开始到采样信号线必须在15u内,且采样尽量安排在15u的最后
- Delay_us(5); //5us
- SetDQ();
- Delay_us(5); //5us
- if(GetDQ())
- Dat|=0x80;
- else
- Dat&=0x7f;
- Delay_us(65); //65us
- SetDQ();
- }
- return Dat;
- }
- void ReadRom(unsigned char *Read_Addr)
- {
- unsigned char i;
- DS18B20WriteByte(ReadROM);
-
- for(i=8;i>0;i--)
- {
- *Read_Addr=DS18B20ReadByte();
- Read_Addr++;
- }
- }
- void DS18B20Init(unsigned char Precision,unsigned char AlarmTH,unsigned char AlarmTL)
- {
- DisableINT();
- ResetDS18B20();
- DS18B20WriteByte(SkipROM);
- DS18B20WriteByte(WriteScratchpad);
- DS18B20WriteByte(AlarmTL);
- DS18B20WriteByte(AlarmTH);
- DS18B20WriteByte(Precision);
- ResetDS18B20();
- DS18B20WriteByte(SkipROM);
- DS18B20WriteByte(CopyScratchpad);
- EnableINT();
- while(!GetDQ()); //等待复制完成 ///////////
- }
- void DS18B20StartConvert(void)
- {
- DisableINT();
- ResetDS18B20();
- DS18B20WriteByte(SkipROM);
- DS18B20WriteByte(StartConvert);
- EnableINT();
- }
- void DS18B20_Configuration(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
-
- RCC_APB2PeriphClockCmd(DS_RCC_PORT, ENABLE);
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS_DQIO;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //2M时钟速度
- GPIO_Init(DS_PORT, &GPIO_InitStructure);
- }
- void ds18b20_init(void)
- {
- DS18B20_Configuration();
- DS18B20Init(DS_PRECISION, DS_AlarmTH, DS_AlarmTL);
- DS18B20StartConvert();
- }
- unsigned short ds18b20_read(void)
- {
- unsigned char TemperatureL,TemperatureH;
- unsigned int Temperature;
- DisableINT();
- ResetDS18B20();
- DS18B20WriteByte(SkipROM);
- DS18B20WriteByte(ReadScratchpad);
- TemperatureL=DS18B20ReadByte();
- TemperatureH=DS18B20ReadByte();
- ResetDS18B20();
- EnableINT();
- if(TemperatureH & 0x80)
- {
- TemperatureH=(~TemperatureH) | 0x08;
- TemperatureL=~TemperatureL+1;
- if(TemperatureL==0)
- TemperatureH+=1;
- }
- TemperatureH=(TemperatureH<<4)+((TemperatureL&0xf0)>>4);
- TemperatureL=TempX_TAB[TemperatureL&0x0f];
- //bit0-bit7为小数位,bit8-bit14为整数位,bit15为正负位
- Temperature=TemperatureH;
- Temperature=(Temperature<<8) | TemperatureL;
- DS18B20StartConvert();
- return Temperature;
- //返回16位数据 bit0-bit7为小数位,bit8-bit14为整数位,bit15为正负位
- }
复制代码DS18B20.H
- #ifndef __DS18B20_H__
- #define __DS18B20_H__
- #include"stm32f10x.h"
- #define SkipROM 0xCC //跳过ROM
- #define SearchROM 0xF0 //搜索ROM
- #define ReadROM 0x33 //读ROM
- #define MatchROM 0x55 //匹配ROM
- #define AlarmROM 0xEC //告警ROM
- #define StartConvert 0x44 //开始温度转换,在温度转换期间总线上输出0,转换结束后输出1
- #define ReadScratchpad 0xBE //读暂存器的9个字节
- #define WriteScratchpad 0x4E //写暂存器的温度告警TH和TL
- #define CopyScratchpad 0x48 //将暂存器的温度告警复制到EEPROM,在复制期间总线上输出0,复制完后输出1
- #define RecallEEPROM 0xB8 //将EEPROM的温度告警复制到暂存器中,复制期间输出0,复制完成后输出1
- #define ReadPower 0xB4 //读电源的供电方式:0为寄生电源供电;1为外部电源供电
- void ds18b20_init(void);
- unsigned short ds18b20_read(void);
- #endif
复制代码
折腾了一晚上,才把DS18B20的驱动移植到STM32上来。以前在51上使用过单个和多个连接的DS18B20,有现成的程序了,以为很快就能弄好,结果还是被卡住了,下面说下几个关键点吧:
首先是延时的问题,STM32上若用软件延时的话不太好算时间,所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完成延时的计算。相比之下用SysTick来的简单方便点。
接着是STM32 IO脚的配置问题,因为51是双向的IO,所以作为输入输出都比较方便。STM32的IO是准双向的IO,网上查了下资料,说将STM32的IO配置成开漏输出,然后外接上拉即可实现双向IO。于是我也按规定做了,但调了老半天都不成功,是因为DS18B20没有响应的信号。在烦躁之际只有试下将接DQ的IO分别拉低和拉高看能不能读入正确的信号。结果果然是读入数据不对,原来我将IO配成开漏输出后相当然的以为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit(),这正是问题所在,后来将读入的函数改为GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是现实出来了,但跟我家里那台德胜收音机上显示的温度相差2度,都不知道是哪个准了,改天再找个温度计验证下。
下面引用一段DS18B20的时序描述,写的很详细:
DS18B20的控制流程
根据DS18B20的通信协议,DS18B20只能作为从机,而单片机系统作为主机,单片机控制DS18B20完成一次温度转换必须经过3个步骤:复位、发送ROM指令、发送RAM指令。每次对DS18B20的操作都要进行以上三个步骤。
复位过程为:单片机将数据线拉低至少480uS,然后释放数据线,等待15-60uS让DS18B20接收信号,DS18B20接收到信号后,会把数据线拉低60-240uS,主机检测到数据线被拉低后标识复位成功;
发送ROM指令:ROM指令表示主机对系统上所接的全部DS18B20进行寻址,以确定对那一个DS18B20进行操作,或者是读取某个DS18B20的ROM序列号。
发送RAM指令:RAM指令用于单片机对DS18B20内部RAM进行操作,如读取寄存器的值,或者设置寄存器的值。
具体的RAM和RAM指令请查阅DS18B20的数据手册。下面简单介绍:
1、ROM操作命令:DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口,必须在先完成ROM设定,否则记忆和控制功能将无法使用。一旦总线检测到从属器件的存在,它便可以发出器件ROM操作指令,所有ROM操作指令均为8位长度,主要提供以下功能命令:
1 )读ROM(指令码0X33H):当总线上只有一个节点(器件)时,读此节点的64位序列号。如果总线上存在多于一个的节点,则此指令不能使用。
2 )ROM匹配(指令码0X55H):此命令后跟64位的ROM序列号,总线上只有与此序列号相同的DS18B20才会做出反应;该指令用于选中某个DS18B20,然后对该DS18B20进行读写操作。
3 )搜索ROM(指令码0XF0H): 用于确定接在总线上DS18B20的个数和识别所有的64位ROM序列号。当系统开始工作,总线主机可能不知道总线上的器件个数或者不知道其64位ROM序列号,搜索命令用于识别所有连接于总线上的64位ROM序列号。
4 )跳过ROM(指令码0XCCH): 此指令只适合于总线上只有一个节点;该命令通过允许总线主机不提供64位ROM序列号而直接访问RAM,以节省操作时间。
5 )报警检查(指令码0XECH):此指令与搜索ROM指令基本相同,差别在于只有温度超过设定的上限或者下限值的DS18B20才会作出响应。只要DS18B20一上电,告警条件就保持在设置状态,直到另一次温度测量显示出非告警值,或者改变TH或TL的设置使得测量值再一次位于允许的范围之内。储存在EEPROM内的触发器用于告警。
2、RAM指令
DS18B20有六条RAM命令:
1)温度转换(指令码0X44H):启动DS18B20进行温度转换,结果存入内部RAM。
2)读暂存器(指令码0XBEH):读暂存器9个字节内容,此指令从RAM的第1个字节(字节0)开始读取,直到九个字节(字节8,CRC值)被读出为止。如果不需要读出所有字节的内容,那么主机可以在任何时候发出复位信号以中止读操作。
3)写暂存器(指令码0X4EH): 将上下限温度报警值和配置数据写入到RAM的2、3、4字节,此命令后跟需要些入到这三个字节的数据。
4)复制暂存器(指令码0X48H):把暂存器的2、3、4字节复制到EEPROM中,用以掉电保存。
5)重新调E2RAM(指令码0XB8H):把EEROM中的温度上下限及配置字节恢复到RAM的2、3、4字节,用以上电后恢复以前保存的报警值及配置字节。
6)读电源供电方式(指令码0XB4H):启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU。对于在此命令送至DS18B20后所发出的第一次读出数据的时间片,器件都会给出其电源方式的信号。“0”表示寄生电源供电。“1”表示外部电源供电。
下面是结合实际测试总结出来的DS18B20的操作流程:
1、DS18B20的初始化
(1) 先将数据线置高电平“1”。
(2) 延时(该时间要求的不是很严格,但是尽可能的短一点)。
(3) 数据线拉到低电平“0”。
(4) 延时490微秒(该时间的时间范围可以从480到960微秒)。
(5) 数据线拉到高电平“1”。
(6) 延时等待(如果初始化成功则在15到60毫秒时间之内产生一个由DS18B20所返回的低电平“0”。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,所以要进行超时控制)。
(7) 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(5)步的时间算起)最少要480微秒。
(8) 将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。
2、DS18B20的写操作
(1) 数据线先置低电平“0”。
(2) 延时确定的时间为2(小于15)微秒。
(3) 按从低位到高位的顺序发送字节(一次只发送一位)。
(4) 延时时间为62(大于60)微秒。
(5) 将数据线拉到高电平,延时2(小于15)微秒。
(6) 重复上(1)到(6)的操作直到所有的字节全部发送完为止。
(7) 最后将数据线拉高。
3、 DS18B20的读操作
(1)将数据线拉高“1”。
(2)延时2微秒。
(3)将数据线拉低“0”。
(4)延时2(小于15)微秒。
(5)将数据线拉高“1”,同时端口应为输入状态。
(6)延时4(小于15)微秒。
(7)读数据线的状态得到1个状态位,并进行数据处理。
(8)延时62(大于60)微秒。
其实也是STM32跟普通51单片机编程时的差异!
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