基于STM32自碼 DS18B20驅(qū)動程序

ID:267624 · 發(fā)表于 2017-12-27 12:23

為了加深對于底層驅(qū)動開發(fā)的認(rèn)識和理解，樓主決定自擼常見模塊，傳感器的驅(qū)動程序。-------立貼為證。

DS18B20是一款單總線可編程分辨率的數(shù)字溫度計(jì)，詳細(xì)內(nèi)容可見中英文datasheet，筆者不在贅述。

很早就接觸到的溫度傳感器，也相信每一個(gè)曾學(xué)習(xí)過嵌入式開發(fā)的人都用過，筆者在STM32F4上自碼DS18B20驅(qū)動，有些小小心得：

1.初始化時(shí)序要注意，筆者親測，在MCU控制單總線為低電平240us即可（數(shù)據(jù)手冊上要求至少480us）釋放總線，等待60us后即可檢測到到DS18B20返回的拉低單總線信號，此處，需注意至少應(yīng)在此等待120us，否則可能會導(dǎo)致溫度傳感器無法正常工作。

2.初學(xué)者需注意時(shí)序，對于DS18B20的操作都必需經(jīng)過三步：初始化，ROM命令（多為跳過指令0xCC），DS18B20功能命令。再次強(qiáng)調(diào)對其的每一個(gè)操作必須經(jīng)過這三步，可閱讀code加深理解。

3.在讀取DS18B20時(shí)，注意順序，DS18B20先發(fā)送低位，在字節(jié)讀取時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。

4.初學(xué)者應(yīng)嘗試實(shí)現(xiàn)對于DS18B20內(nèi)部ROM的8位系列號（28H），和48位唯一序列號進(jìn)行讀取，以及修改溫度傳感器內(nèi)部EEPROM的過溫、低溫報(bào)警值。（可參考筆者code）

廢話不多說，上碼：

#include <ds18b20.h>
#include "delay.h"
#include "usart.h"
//ds18b20初始化
void init_ds18b20( void )
{
init_onewire_out();
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);
delay_us(480);
init_onewire_in();
delay_us(60);
if( !DQ_In)
{
delay_us(120);
}
}
//ds18b20 檢測
void chack_ds18b20( void )
{
init_onewire_out();
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_9);
delay_us(240);
init_onewire_in();
delay_us(60);
if( !DQ_In)
{
delay_us(80);
if( !DQ_In )
printf("檢測到DS18B20！\r\n");
}
}
//設(shè)置為主設(shè)備寫總線，從設(shè)備讀總線
void init_onewire_out( void )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOG時(shí)鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
}
//設(shè)置為主設(shè)備讀取總線，從設(shè)備寫總線
void init_onewire_in( void )
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG, ENABLE);//使能GPIOG時(shí)鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;//普通輸入模式
// GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
GPIO_Init(GPIOG, &GPIO_InitStructure);//初始化
}
void ds18b20_write_byte( u8 data )
{
u8 i;
u8 j=0;
init_onewire_out();
for(i=0;i<8;i++)
{
j=data & 0x01;
if(j)
{
DQ_Out=0; //寫1
delay_us(15);
DQ_Out=1;
delay_us(60);
}
else
{
DQ_Out=0; //寫0
delay_us(60);
DQ_Out=1;
delay_us(1);
}
data = data>>1;
}
}
//讀取DS18B20 的一位
u8 ds18b20_read_bit( void )
{
u8 bit;
init_onewire_out();
DQ_Out=0;
delay_us(2);
DQ_Out=1;
init_onewire_in();
delay_us(12);
if(DQ_In)
bit=1;
else
bit=0;
delay_us(50);
return bit;
}
//讀ds18b20的字節(jié)
u8 ds18b20_read_byte ( void )
{
u8 data=0;
u8 i;
u8 j=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
j=ds18b20_read_bit();
if(j) //注意順序即可，ds18b20先發(fā)送地位到總線上
j=j<<i;
data |=j;
}
return data;
}
//獲取ds18b20的系列碼和48位唯一序列號
void ds18b20_read_rom_number()
{
u32 number=0;
u8 data,i,serial_num,ds18b20_crc;
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0x33);
serial_num = ds18b20_read_byte();
for(i=0;i<6;i++)
{
data = ds18b20_read_byte();
number |= data;
number = number<<8;
}
ds18b20_crc = ds18b20_read_byte();
printf("系列號是：%d\r\n",serial_num);
printf("序列號是：%d\r\n",number);
printf("CRC校驗(yàn)為：%d\r\n",ds18b20_crc);
}
//開啟ds18b20溫度轉(zhuǎn)換
void tem_chage( void )
{
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0xcc); //忽略rom指令
ds18b20_write_byte(0x44); //開啟轉(zhuǎn)換
}
short get_temp( void )
{
int temp=0;
u8 i,TH,TL;
short tem;
tem_chage();
delay_us(10);
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0xcc); //忽略rom指令
ds18b20_write_byte(0xbe); //讀取溫度轉(zhuǎn)換值
TL=ds18b20_read_byte();
TH=ds18b20_read_byte();
if(TH > 7) //通過判讀存儲器的高五位的0，1來判斷溫度的正負(fù)，
{
temp = 0; //為負(fù)
TH =~TH;
TL =~TL;
}
else
temp = 1; //為正
tem = TH;
tem =tem<<8;
tem =tem+TL;
tem = (double)tem * 0.625;
if(temp)
return tem;
else
return -tem;
}
void ds18b20_return_TH_TL_CONF( void )
{
char data,data_TH,data_TL,CONF;
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0xcc); //忽略rom指令
ds18b20_write_byte(0xbe); //讀取溫度轉(zhuǎn)換值
data = ds18b20_read_byte();
data = ds18b20_read_byte();
data_TH = ds18b20_read_byte();
data_TL = ds18b20_read_byte();
CONF =ds18b20_read_byte();
printf("過溫報(bào)警的溫度為：%d℃\r\n",data_TH);
printf("低溫報(bào)警的溫度為：%d℃\r\n",-(data_TL-128));
CONF &=0x60 ;
CONF =CONF>>5;
switch (CONF) {
case 0:
printf("ds18b20的測量精度為9位，精度為0.5℃\r\n");
break;
case 1:
printf("ds18b20的測量精度為10位，精度為0.25℃\r\n");
break;
case 2:
printf("ds18b20的測量精度為11位，精度為0.125℃\r\n");
break;
case 3:
printf("ds18b20的測量精度為12位，精度為0.0625℃\r\n");
break;
default:
printf("error!!\r\n");
break;
}
}
//設(shè)置溫度報(bào)警值和配置精度，TH過溫報(bào)警值(TH>0)，TL低溫報(bào)警值(TL為負(fù)數(shù) )，mode配置模式0,1,2,3
//mode=0 精度為9位 00011111 dat=31
//mode=1 精度為10位 00111111 dat=63
//mode=2 精度為11位 01011111 dat=95
//mode=3 精度為12位 01111111 dat =127
void ds18b20_write_TH_TL_CONF(u8 TH,u8 TL,u8 mode)
{
u8 dat;
switch (mode){
case 0:
dat=31;
break;
case 1:
dat=63;
break;
case 2:
dat=95;
break;
case 3:
dat=127;
break;
default:
printf("mode error!!\r\n");
dat=127;
break;
}
TL=TL+128;
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0xcc); //忽略rom指令
ds18b20_write_byte(0x4e); //寫入暫存寄存器，過溫和低溫報(bào)警值
ds18b20_write_byte(TH); //寫入20°為過溫報(bào)警值
ds18b20_write_byte(TL); //寫入-20°為低溫報(bào)警值
ds18b20_write_byte(dat); //寫入精度
init_ds18b20();
ds18b20_write_byte(0xcc); //忽略rom指令
ds18b20_write_byte(0x48); //將寫入的暫存寄存器拷入EEPROM
}
void ds18b20_chack_self( void )
{
chack_ds18b20();
ds18b20_read_rom_number();
ds18b20_return_TH_TL_CONF();
}

復(fù)制代碼

筆者用串口助手得到結(jié)果如下：

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

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