STM32驱动DS18B20

DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司推出的一种的“一线总线”接口的温度传感器。与传
统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的
数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，
从而为测量系统的构建引入全新概念，测量温度范围为-55~+125℃ ，精度为±0．5℃。现场温
度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。它能直接读出被测温度，
并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~l2 位的数字值读数方式。它工作在 3—5． 5 V 的电
压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度

存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存

其内部结构如下所示

DS18B20的通讯方式是单总线的,一般而言,我们遇到的封装都是如下

其中DQ就是主要的通讯线路,对DS的读取和写入都需要主机来控制DQ线路的DQ高低电平的时间来确定,具体如下

一般而言,DQ线需要接一个上拉电阻,所以,才写操作的最后一步都需要将总线拉高

向DS写0需要总线拉低至少60US最多120US就算完成,也就是说,1-->0(持续60-120us)-->1 写入了0

像DS写入1需要总线拉低最少1us最多15US,然后总线拉高,拉高时间至少15us,一般40us以上即可 1->0(1-15us,推荐5us)-->1(持续15us以上,推荐40us)

由此可见,DS的总线采样实在总线拉低之后的15us开始的

读取DS分别为读取1和读取0,但是这两者时序是统一的

首先总线拉低至少1us,最多15us,还是选择2us,然后释放总线(也就是说进入输入模式),等待15us以上的事件,然后采样,高电平为1低电平为0

1-->0(持续2us,最多15us)-->等待15us以上60us以下-->采样总线电平,得到1或者0,记得采样完成之后切换到输出模式将总线拉高便于下一次使用

DS18B20的命令

DS1820有三个主要数字部件：1）64位激光ROM，2）温度传感器，3）非易失性温度报警触发器TH和TL

启动温度转换的命令是0X44,读取命令是0XBE

所以一般而言,对于DS的驱动包含以下几步

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

我们在读取的时候只读取两个字节的原因在于DS的存储器布局

前两个就是我们需要的温度,当然也可以读取全部的,扩展驱动达到其他目的

以下是驱动代码,STM32驱动代码中使用了位段操作

#ifndef__Ds18b20H#define__Ds18b20H#include"ioremap.h"#include"delay.h"#include"uart.h"//IO方向设置#defineDs18b20IO_IN(){GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH"=8<<12;}#defineDs18b20IO_OUT(){GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}////IO操作函数#defineDs18b20DQ_OUTPGout(11)//数据端口PG11#defineDs18b20DQ_INPGin(11)//数据端口PG11u8Ds18b20Init(void);//初始化DS18B20shortDs18b20GetTemp(void);//获取温度voidDs18b20Start(void);//开始温度转换voidDs18b20WriteByte(u8dat);//写入一个字节u8Ds18b20ReadByte(void);//读出一个字节u8Ds18b20ReadBit(void);//读出一个位u8Ds18b20Check(void);//检测是否存在DS18B20voidDs18b20Rst(void);//复位DS18B20voidDs18b20Show(void);#endif

#include"ds18b20.h"//复位DS18B20voidDs18b20Rst(void){Ds18b20IO_OUT();//SETPA0OUTPUTDs18b20DQ_OUT=0;//拉低DQDelayUs(750);//拉低750usDs18b20DQ_OUT=1;//DQ=1DelayUs(15);//15US}//等待DS18B20的回应//返回1:未检测到DS18B20的存在//返回0:存在u8Ds18b20Check(void){u8retry=0;Ds18b20IO_IN();//SETPA0INPUTwhile(Ds18b20DQ_IN&&retry<200){retry++;DelayUs(1);};if(retry>=200)return1;elseretry=0;while(!Ds18b20DQ_IN&&retry<240){retry++;DelayUs(1);};if(retry>=240)return1;return0;}//从DS18B20读取一个位//返回值：1/0u8Ds18b20ReadBit(void)//readonebit{u8data;Ds18b20IO_OUT();//SETPA0OUTPUTDs18b20DQ_OUT=0;DelayUs(2);Ds18b20DQ_OUT=1;Ds18b20IO_IN();//SETPA0INPUTDelayUs(12);if(Ds18b20DQ_IN)data=1;elsedata=0;DelayUs(50);returndata;}//从DS18B20读取一个字节//返回值：读到的数据u8Ds18b20ReadByte(void)//readonebyte{u8i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=Ds18b20ReadBit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}returndat;}//写一个字节到DS18B20//dat：要写入的字节voidDs18b20WriteByte(u8dat){u8j;u8testb;Ds18b20IO_OUT();//SETPA0OUTPUT;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb){Ds18b20DQ_OUT=0;//Write1DelayUs(2);Ds18b20DQ_OUT=1;DelayUs(60);}else{Ds18b20DQ_OUT=0;//Write0DelayUs(60);Ds18b20DQ_OUT=1;DelayUs(2);}}}//开始温度转换voidDs18b20Start(void)//ds1820startconvert{Ds18b20Rst();Ds18b20Check();Ds18b20WriteByte(0xcc);//skipromDs18b20WriteByte(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u8Ds18b20Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG,ENABLE);//使能PORTG口时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;//PORTG.11推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_11);//输出1Ds18b20Rst();returnDs18b20Check();}//从ds18b20得到温度值//精度：0.1C//返回值：温度值（-550~1250）shortDs18b20GetTemp(void){u8temp;u8TL,TH;shorttem;Ds18b20Start();//ds1820startconvertDs18b20Rst();Ds18b20Check();Ds18b20WriteByte(0xcc);//skipromDs18b20WriteByte(0xbe);//convertTL=Ds18b20ReadByte();//LSBTH=Ds18b20ReadByte();//MSBif(TH>7){TH=~TH;TL=~TL;temp=0;//温度为负}elsetemp=1;//温度为正tem=TH;//获得高八位tem<<=8;tem+=TL;//获得底八位tem=(short)((float)tem*0.625);//转换if(temp)returntem;//返回温度值elsereturn-tem;}voidDs18b20Show(void){shortt=0;t=Ds18b20GetTemp();printf("ds18b20tempis%drn",t);}