代码收藏家 STM32与DS18B20温度传感器的应用指南
DS18B20与stm32之间也是通过单总线进行数据的传输的。单总线协议在DHT11中已经介绍过。虽说这两者外设都是单总线，但时序电路却很不一样，DS18B20是更为麻烦一点的。
DS18B20
举例（原码补码反码转换_原码反码补码转换_王小小鸭的博客-CSDN博客）：
将这两个字节的数值转换为温度，最低位有效，当为大于零的数时，将实际的温度值的二进制放在里面，权值为0的成为权值为2^4,所以后续乘以0.0625即可，即可得到实际值。
DS18B20的工作步骤
初始化DS18B20
写时序
读时序
代码
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include "system.h"
#define u8 unsigned char
//IO方向设置，利用寄存器的方法对IO口的输入输出进行配置
#define DS18B20_IO_IN() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=8<<12;}
#define DS18B20_IO_OUT() {GPIOG->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOG->CRH|=3<<12;}
//IO操作函数
#define DS18B20_DQ_OUT PGout(11) //数据端口 PG11
#define DS18B20_DQ_IN PGin(11) //数据端口 PG11
u8 DS18B20_Init(void);//初始化DS18B20
short DS18B20_Get_Temp(void);//获取温度
void DS18B20_Start(void);//开始温度转换
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat);//写入一个字节
u8 DS18B20_Read_Byte(void);//读出一个字节
u8 DS18B20_Read_Bit(void);//读出一个位
u8 DS18B20_Check(void);//检测是否存在DS18B20
void DS18B20_Rst(void);//复位DS18B20
#endif#include "ds18b20.h"
#include "SysTick.h"
//复位DS18B20
void DS18B20_Rst(void)
{
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT
DS18B20_DQ_OUT=0; //拉低DQ
delay_us(750); //拉低750us
DS18B20_DQ_OUT=1; //DQ=1
delay_us(15); //15US
}
//等待DS18B20的回应
//返回1:未检测到DS18B20的存在
//返回0:存在
u8 DS18B20_Check(void)
{
u8 retry=0;
DS18B20_IO_IN(); //SET PG11 INPUT
while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=200)return 1;
else retry=0;
while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=240)return 1;
return 0;
}
//从DS18B20读取一个位
//返回值：1/0
u8 DS18B20_Read_Bit(void)
{
u8 data;
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT
DS18B20_DQ_OUT=0;
delay_us(5);
DS18B20_DQ_OUT=1;
DS18B20_IO_IN(); //SET PG11 INPUT
delay_us(12);
if(DS18B20_DQ_IN)data=1;
else data=0;
delay_us(50);
return data;
}
//从DS18B20读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DS18B20_Read_Byte(void)
{
u8 i,j,dat;
dat=0;
for (i=1;i<=8;i++)
{
j=DS18B20_Read_Bit();
dat=(j<<7)|(dat>>1);
}
return dat;
}
//写一个字节到DS18B20
//dat：要写入的字节
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)
{
u8 j;
u8 testb;
DS18B20_IO_OUT(); //SET PG11 OUTPUT;
for (j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if (testb)
{
DS18B20_DQ_OUT=0; // Write 1
delay_us(10);
DS18B20_DQ_OUT=1;
delay_us(80);
}
else
{
DS18B20_DQ_OUT=0; // Write 0
delay_us(80);
DS18B20_DQ_OUT=1;
delay_us(10);
}
}
}
//开始温度转换
void DS18B20_Start(void)
{
DS18B20_Rst();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc); // skip rom
//delay_us(5);
DS18B20_Write_Byte(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
u8 DS18B20_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_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1
DS18B20_Rst();
return DS18B20_Check();
}
//从ds18b20得到温度值
//精度：0.1C
//返回值：温度值 （-550~1250）
short DS18B20_Get_Temp(void)
{
u8 temp;
u8 TL,TH;
short tem;
DS18B20_Start (); // ds1820 start convert
DS18B20_Rst();
DS18B20_Check();
DS18B20_Write_Byte(0xcc); // skip rom
DS18B20_Write_Byte(0xbe); // convert
TL=DS18B20_Read_Byte(); // LSB
TH=DS18B20_Read_Byte(); // MSB
//printf("TL = %d",TL);
//printf("TH = %d",TH);
if(TH>7)
{
TH=~TH;
TL=~TL;
temp=0; //温度为负
}else temp=1; //温度为正
tem=TH; //获得高八位
tem<<=8;
tem+=TL; //获得低八位
tem=(float)tem*0.0625; //转换
if(temp)return tem; //返回温度值
else return -tem;
}总结：让我很困惑的是当精度为9位时候，是乘以0.0625还是0.5，后来我想通了，之所以乘以0.0625是因为为了处理小数部分，因为它将权值为2^-4的位移到了权值为2^0的位置，相当于扩大了2^4倍，所以为了还原，得除以2^4，即乘以0.0625，所以不管是几位精度，都是乘以0.0625，只是当精度为12位的时候，相邻的数字量转换得到的模拟量差值为0.0625。当精度为11位时候，最低位是不起作用的，假设为0，所以0000 0000 后面一个输出为0000 0010，两者的差值为0000 0010，乘以0.0625就是0.135，也就是精度为0.125。
附录：
数字温度传感器DS18B20简介 – 知乎 (zhihu.com)
【蓝桥杯单片机11】单总线温度传感器DS18B20的基本操作 – – 21ic电子技术开发论坛
单总线数字温度传感器DS18B20的基本原理及开发要点-小蜜蜂笔记 (xmf393.com)
【进阶强化-01】单总线温度传感器DS18B20的基本原理与应用开发-小蜜蜂笔记 (xmf393.com)
