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STM32下DS18B20的驱动

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…

折腾了一晚上,才把DS18B20的驱动移植到STM32上来。曾经在51上运用过单个和多个衔接的DS18B20,有现成的程序了,认为很快就能弄好,成果仍是被卡住了,下面说下几个要害点吧:

首先是延时的问题,STM32上若用软件延时的话不太好算时刻,所以要么用定时器要么用SysTick这个定时器来完结延时的核算。相比之下用SysTick来的简略便利点。

接着是STM32 IO脚的装备问题,由于51是双向的IO,所以作为输入输出都比较便利。STM32的IO是准双向的IO,网上查了下材料,说将STM32的IO装备成开漏输出,然后外接上拉即可完结双向IO。所以我也按规则做了,但调了老半天都不成功,是由于DS18B20没有呼应的信号。在烦躁之际只需试下将接DQ的IO别离拉低和拉高看能不能读入正确的信号。成果果然是读入数据不对,本来我将IO配成开漏输出后相当然的认为读数据是用GPIO_ReadOutputDataBit(),这正是问题所在,后来将读入的函数改为GPIO_ReadInputDataBit()就OK了。现在温度是实际出来了,但跟我家里那台德胜收音机上显现的温度相差2度,都不知道是哪个准了,改天再找个温度计验证下。

下面引证一段DS18B20的时序描绘,写的很详细:

DS18B20的操控流程

依据DS18B20的通讯协议,DS18B20只能作为从机,而单片机体系作为主机,单片机操控DS18B20完结一次温度转化有必要经过3个进程: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进程。

复位进程为:单片机将数据线拉低至少480uS,然后开释数据线,等候15-60uS让DS18B20接纳信号,DS18B20接纳到信号后,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指令表明主机对体系上所接的悉数DS18B20进行寻址,以确认对那一个DS18B20进行操作,或许是读取某个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,或许设置寄存器的值。
详细的RAM和RAM指令请查阅DS18B20的数据手册。下面简略介绍:
1、ROM操作指令:DS18B20选用一线通讯接口。由于一线通讯接口,有必要在先完结ROM设定,否则回忆和操控功用将无法运用。一旦总线检测到隶属器材的存在,它便能够宣布器材ROM操作指令,一切ROM操作指令均为8位长度,首要供给以下功用指令:

1 )读ROM(指令码0X33H):当总线上只需一个节点(器材)时,读此节点的64位序列号。假如总线上存在多于一个的节点,则此指令不能运用。

2 )ROM匹配(指令码0X55H):此指令后跟64位的ROM序列号,总线上只需与此序列号相同的DS18B20才会做出反响;该指令用于选中某个DS18B20,然后对该DS18B20进行读写操作。

3 )查找ROM(指令码0XF0H): 用于确认接在总线上DS18B20的个数和辨认一切的64位ROM序列号。当体系开端作业,总线主机或许不知道总线上的器材个数或许不知道其64位ROM序列号,查找指令用于辨认一切衔接于总线上的64位ROM序列号。

4 )越过ROM(指令码0XCCH): 此指令只适合于总线上只需一个节点;该指令经过答应总线主机不供给64位ROM序列号而直接拜访RAM,以节约操作时刻。

5 )报警查看(指令码0XECH):此指令与查找ROM指令根本相同,不同在于只需温度超越设定的上限或许下限值的DS18B20才会作出呼应。只需DS18B20一上电,告警条件就保持在设置状况,直到另一次温度丈量显现出非告警值,或许改动TH或TL的设置使得丈量值再一次坐落答应的规模之内。储存在EEPROM内的触发器用于告警。

2、RAM指令

    DS18B20有六条RAM指令:

  1)温度转化(指令码0X44H):发动DS18B20进行温度转化,成果存入内部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)开端读取,直到九个字节(字节8,CRC值)被读出停止。假如不需求读出一切字节的内容,那么主机能够在任何时候宣布复位信号以间断读操作。

  3)写暂存器(指令码0X4EH): 将上下限温度报警值和装备数据写入到RAM的2、3、4字节,此指令后跟需求些入到这三个字节的数据。

  4)仿制暂存器(指令码0X48H):把暂存器的2、3、4字节仿制到EEPROM中,用以掉电保存。

  5)从头调E2RAM(指令码0XB8H):把EEROM中的温度上下限及装备字节康复到RAM的2、3、4字节,用以上电后康复曾经保存的报警值及装备字节。

6)读电源供电办法(指令码0XB4H):发动DS18B20发送电源供电办法的信号给主CPU。关于在此指令送至DS18B20后所宣布的第一次读出数据的时刻片,器材都会给出其电源办法的信号。“0”表明寄生电源供电。“1”表明外部电源供电。

下面是结合实际测验总结出来的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(该时刻要求的不是很严厉,可是尽或许的短一点)。

  (3) 数据线拉到低电平“0”。

  (4) 延时490微秒(该时刻的时刻规模能够从480到960微秒)。

  (5) 数据线拉到高电平“1”。

  (6) 延时等候(假如初始化成功则在15到60毫秒时刻之内发生一个由DS18B20所回来的低电平“0”。据该状况能够来确认它的存在,可是应留意不能无限的进行等候,否则会使程序进入死循环,所以要进行超时操控)。

  (7) 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后,还要做延时,其延时的时刻从宣布的高电平算起(第(5)步的时刻算起)最少要480微秒。

  (8) 将数据线再次拉高到高电平“1”后完毕。  

  2、DS18B20的写操作

  (1) 数据线先置低电平“0”。

  (2) 延时确认的时刻为2(小于15)微秒。

  (3) 按从低位到高位的次序发送字节(一次只发送一位)。

  (4) 延时时刻为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)的操作直到一切的字节悉数发送完停止。

  (7) 最终将数据线拉高。  

  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”,一起端口应为输入状况。

  (6)延时4(小于15)微秒。

  (7)读数据线的状况得到1个状况位,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,给我们参阅下。

运用的办法:

只需调用一次 ds18b20_start() 来初始化DS18B20,然后每次读温度时直接调用 ds18b20_read()就能够了。如

ds18b20_start();
while(1)
{
for(i=1000000;i>0;i–);
val = ds18b20_read();
}

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//========================================================
// DS18B20.C By ligh
//========================================================
#include “STM32Lib\\stm32f10x.h”
#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 //精度装备寄存器 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; //时刻加载
SysTick->CTRL|=0x01; //开端倒数
while(!(SysTick->CTRL&(1<<16))); //等候时刻抵达
SysTick->CTRL=0X00000000; //封闭计数器
SysTick->VAL=0X00000000; //清空计数器
}

unsigned char ResetDS18B20(void)
{
unsigned char resport;
SetDQ();
Delay_us(50);

ResetDQ();
Delay_us(500); //500us (该时刻的时刻规模能够从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); //接连两位间应大于1us
Dat >>= 1;
}
}
unsigned char DS18B20ReadByte(void)
{
unsigned char i,Dat;
SetDQ();
Delay_us(5);
for(i=8;i>0;i–)
{
Dat >>= 1;
ResetDQ(); //从读时序开端到采样信号线有必要在15u内,且采样尽量安排在15u的最终
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()); //等候仿制完结 ///////////
}
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_start(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;
}

//============================================
// DS18B20.H
//============================================
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#define SkipROM 0xCC //越过ROM
#define SearchROM 0xF0 //查找ROM
#define ReadROM 0x33 //读ROM
#define MatchROM 0x55 //匹配ROM
#define AlarmROM 0xEC //告警ROM
#define StartConvert 0x44 //开端温度转化,在温度转化期间总线上输出0,转化完毕后输出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仿制到EEPROM,在仿制期间总线上输出0,仿制完后输出1
#define RecallEEPROM 0xB8 //将EEPROM的温度告警仿制到暂存器中,仿制期间输出0,仿制完结后输出1
#define ReadPower 0xB4 //读电源的供电办法:0为寄生电源供电;1为外部电源供电
void ds18b20_start(void);
unsigned short ds18b20_read(void);
#endif

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