制作DSB 温传感器

1、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

2、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DS1

3、8B20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

4、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

5、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

6、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

7、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DS18B2

8、0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

9、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。（

10、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。 顺便把程序也贴上来吧，给大家参考下。使用的方法：只要调用一次 ds18b20_start() 来初始化DS18B20，然后每次读温度时直接调用 ds18b20_read()就可以了。如ds18b20_start()； while(1) for(i=1000000;i>0;i-); val = ds18b20_read(); cppview plaincopyprint?1 /= 2 3 / DS18B20.C By ligh 4 5 /= 6 7 #include "STM32Lib/stm32

11、f10x.h" 8 #include "DS18B20.h" 9 10 11 12 #define EnableINT() 13 #define DisableINT() 14 15 #define DS_PORT GPIOA 16 #define DS_DQIO GPIO_Pin_1 17 #define DS_RCC_PORT RCC_APB2Periph_GPIOA 18 #define DS_PRECISION 0x7f /精度配置寄存器 1f=9位; 3f=10位; 5f=11位; 7f=12位; 19 #define DS_AlarmTH 0x64 2

12、0 #define DS_AlarmTL 0x8a 21 #define DS_CONVERT_TICK 1000 22 23 #define ResetDQ() GPIO_ResetBits(DS_PORT,DS_DQIO) 24 #define SetDQ() GPIO_SetBits(DS_PORT,DS_DQIO) 25 #define GetDQ() GPIO_ReadInputDataBit(DS_PORT,DS_DQIO) 26 27 28 static unsigned char TempX_TAB16=0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x

13、04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09; 29 30 31 void Delay_us(u32 Nus) 32 33 SysTick->LOAD=Nus*9; /时间加载 34 SysTick->CTRL|=0x01; /开始倒数 35 while(!(SysTick->CTRL&(1<<16); /等待时间到达 36 SysTick->CTRL=0X00000000; /关闭计数器 37 SysTick->VAL=0X00000000; /清空计数器 38 39 40 41 42 unsigned

14、 char ResetDS18B20(void) 43 44 unsigned char resport; 45 SetDQ(); 46 Delay_us(50); 47 48 ResetDQ(); 49 Delay_us(500); /500us （该时间的时间范围可以从480到960微秒） 50 SetDQ(); 51 Delay_us(40); /40us 52 /resport = GetDQ(); 53 while(GetDQ(); 54 Delay_us(500); /500us 55 SetDQ(); 56 return resport; 57 58 59 void DS18B2

15、0WriteByte(unsigned char Dat) 60 61 unsigned char i; 62 for(i=8;i>0;i-) 63 64 ResetDQ(); /在15u内送数到数据线上，DS18B20在15-60u读数 65 Delay_us(5); /5us 66 if(Dat & 0x01) 67 SetDQ(); 68 else 69 ResetDQ(); 70 Delay_us(65); /65us 71 SetDQ(); 72 Delay_us(2); /连续两位间应大于1us 73 Dat >>= 1; 74 75 76 77 78 u

16、nsigned char DS18B20ReadByte(void) 79 80 unsigned char i,Dat; 81 SetDQ(); 82 Delay_us(5); 83 for(i=8;i>0;i-) 84 85 Dat >>= 1; 86 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 87 Delay_us(5); /5us 88 SetDQ(); 89 Delay_us(5); /5us 90 if(GetDQ() 91 Dat|=0x80; 92 else 93 Dat&=0x7f; 94 Dela

17、y_us(65); /65us 95 SetDQ(); 96 97 return Dat; 98 99 100 101 void ReadRom(unsigned char *Read_Addr) 102 103 unsigned char i; 104 105 DS18B20WriteByte(ReadROM); 106 107 for(i=8;i>0;i-) 108 109 *Read_Addr=DS18B20ReadByte(); 110 Read_Addr+; 111 112 113 114 115 void DS18B20Init(unsigned char Precision

18、,unsigned char AlarmTH,unsigned char AlarmTL) 116 117 DisableINT(); 118 ResetDS18B20(); 119 DS18B20WriteByte(SkipROM); 120 DS18B20WriteByte(WriteScratchpad); 121 DS18B20WriteByte(AlarmTL); 122 DS18B20WriteByte(AlarmTH); 123 DS18B20WriteByte(Precision); 124 125 ResetDS18B20(); 126 DS18B20WriteByte(Sk

19、ipROM); 127 DS18B20WriteByte(CopyScratchpad); 128 EnableINT(); 129 130 while(!GetDQ(); /等待复制完成 / 131 132 133 134 void DS18B20StartConvert(void) 135 136 DisableINT(); 137 ResetDS18B20(); 138 DS18B20WriteByte(SkipROM); 139 DS18B20WriteByte(StartConvert); 140 EnableINT(); 141 142 143 void DS18B20_Confi

20、guration(void) 144 145 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 146 147 RCC_APB2PeriphClockCmd(DS_RCC_PORT, ENABLE); 148 149 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS_DQIO; 150 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; /开漏输出 151 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; /2M时钟速度 152 GPIO_Init(DS_PO

21、RT, &GPIO_InitStructure); 153 154 155 156 void ds18b20_start(void) 157 158 DS18B20_Configuration(); 159 DS18B20Init(DS_PRECISION, DS_AlarmTH, DS_AlarmTL); 160 DS18B20StartConvert(); 161 162 163 164 unsigned short ds18b20_read(void) 165 166 unsigned char TemperatureL,TemperatureH; 167 unsigned in

22、t Temperature; 168 169 DisableINT(); 170 ResetDS18B20(); 171 DS18B20WriteByte(SkipROM); 172 DS18B20WriteByte(ReadScratchpad); 173 TemperatureL=DS18B20ReadByte(); 174 TemperatureH=DS18B20ReadByte(); 175 ResetDS18B20(); 176 EnableINT(); 177 178 if(TemperatureH & 0x80) 179 180 TemperatureH=(Tempera

23、tureH) | 0x08; 181 TemperatureL=TemperatureL+1; 182 if(TemperatureL=0) 183 TemperatureH+=1; 184 185 186 TemperatureH=(TemperatureH<<4)+(TemperatureL&0xf0)>>4); 187 TemperatureL=TempX_TABTemperatureL&0x0f; 188 189 /bit0-bit7为小数位，bit8-bit14为整数位，bit15为正负位 190 Temperature=TemperatureH; 191 Temperature=(Temperature<<8) | TemperatureL; 192 193 DS1