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嵌入式设计与开发项目-DS18B20温度传感器程序设计

时间：2022-04-29 11:47:25

一、实现的功能二、根据功能实现代码1、主文件main.c2、DS18B20的头文件“ds18b20.h”3、DS18B20的源文件“ds18b20.c”三、实现功能过程的注意与学习点1、注意点2、学习的知识点

知识拓展：

①DS18B20是单线接口数字温度传感器，测量范围是-55 ~ +125℃，-10℃ ~ +85℃范围内精度是+0.5℃,测量分辨率为9 ~ 12位（复位值为12位，最大转换时间为750ms）

②DS18B20包括寄生电源电路、64位ROM和单线接口电路、暂存器、EEPROM、8位CRC生成器和温度传感器等。寄生电源电路可以实现外部电源供电和单线寄生供电，64位ROM中存放的48位序列号用于识别同一单线上连接的多个DS18B20，以实现多点测温。

③64位ROM代码的格式为：8位CRC校验码 + 48位序列号 + 8位系列码（0x28）

一、实现的功能

①实时获取DS18B20温度数据并显示到LCD屏幕上面；②8个LED的流水灯控制，每隔1s点亮一个灯，按以上步骤重复进行；；③根据传感器获取数据要求编写dsp_read（）的流程；

二、根据功能实现代码

1、主文件main.c

#include"key.h"#include"led.h"#include"lcd.h"#include"stdio.h"#include"ds18b20.h"unsigned int uiDsb_Val;unsigned char ucSec , ucSec1;unsigned char pucStr[21];unsigned long ulTick_ms;void DSB_Proc(void);int main(void){SysTick_Config(72000);//定时1ms(HCLK = 72MHz)KEY_Init();LED_Init();STM3210B_LCD_Init();LCD_Clear(Blue);LCD_SetBackColor(Blue);LCD_SetTextColor(White);ds18b20_init_x();while(1){LED_Disp(ucSec);DSB_Proc();}}void DSB_Proc(void){if(ucSec != ucSec1){ucSec1 = ucSec;uiDsb_Val = dsp_read();sprintf((char*)pucStr," Temp:%5.2fC",uiDsb_Val/16.0);LCD_DisplayStringLine(Line5,pucStr);}}//SysTick 中断处理程序void SysTick_Handler(void){ulTick_ms++;if(ulTick_ms % 1000 ==0)ucSec++;}

主函数分析：❤️ ❤️ ❤️

DS18B20返回的16位二进制数uiDsb_Val代表此刻探测的温度值，其高五位代表正负。如果高五位全部为1，则代表返回的温度值为负值。如果高五位全部为0，则代表返回的温度值为正值。后面的11位数据代表温度的绝对值，将其转换为十进制数值之后，再乘以0.0625即可获得此时的温度值。左移n位等于乘于2n，右移n位等于除于2n例如：除于16等同于右移4位;

2、DS18B20的头文件“ds18b20.h”

#ifndef __DS18B20_H#define __DS18B20_H#include "stm32f10x.h"#define OW_DIR_OUT() mode_output1()#define OW_DIR_IN() mode_input1()#define OW_OUT_LOW() (GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6))#define OW_GET_IN() (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_6))#define OW_SKIP_ROM 0xCC#define DS18B20_CONVERT 0x44#define DS18B20_READ 0xBEvoid ds18b20_init_x(void);unsigned int dsp_read(void);#endif

简要分析：❤️ ❤️

通过宏定义#define把函数封装起来，可直接使用；包含对于引脚初始化和获取温室数据的函数；

3、DS18B20的源文件“ds18b20.c”

#include "stm32f10x.h"#include "ds18b20.h"#define delay_us(X) delay((X)*72/5)void delay(unsigned int n){while(n--);}void ds18b20_init_x(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/* Enable clock */RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);/* Configure Ports */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}//void mode_input1(void ){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}void mode_output1(void ){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);}//uint8_t ow_reset(void){uint8_t err;OW_DIR_OUT(); // pull OW-Pin low for 480usOW_OUT_LOW(); // disable internal pull-up (maybe on from parasite)delay_us(400); //about 480us// set Pin as input - wait for clients to pull lowOW_DIR_IN(); // inputdelay_us(66);err = OW_GET_IN();// no presence detect// nobody pulled to low, still high// after a delay the clients should release the line// and input-pin gets back to high due to pull-up-resistordelay_us(480-66);if( OW_GET_IN() == 0 )// short circuiterr = 1;return err;}uint8_t ow_bit_io( uint8_t b ){OW_DIR_OUT(); // drive bus lowOW_OUT_LOW();delay_us(1); // Recovery-Time wuffwuff was 1if ( b ) OW_DIR_IN(); // if bit is 1 set bus high (by ext. pull-up)#define OW_CONF_DELAYOFFSET 5delay_us(15-1-OW_CONF_DELAYOFFSET);if( OW_GET_IN() == 0 ) b = 0; // sample at end of read-timeslotdelay_us(60-15);OW_DIR_IN();return b;}uint8_t ow_byte_wr( uint8_t b ){uint8_t i = 8, j;do {j = ow_bit_io( b & 1 );b >>= 1;if( j ) b |= 0x80;} while( --i );return b;}//uint8_t ow_byte_rd( void ){return ow_byte_wr( 0xFF ); }//获取DS18B20温度传感器unsigned int dsp_read(void){unsigned char th,tl;ow_reset();//复位ow_byte_wr(0xCC);//跳过Romow_byte_wr(0x44);//转换温度ow_reset();ow_byte_wr(0xCC);ow_byte_wr(0xBE);//读暂存器tl = ow_byte_wr(0xFF);//读温度值低8位th = ow_byte_wr(0xFF);//读温度值高8位return (th<<8) + tl;}

简要分析：❤️ ❤️

延时函数us的函数的 *#define delay_us(X) delay((X)72/5)参数需要添加括号（）；初始化端口可参考蓝桥杯-嵌入式设计与开发项目-LED指示灯程序设计DS18B20内部电路和时序详细介绍可参考：DS18B20温度传感器原理详解及例程代码操作步骤包括：复位→ROM命令→功能命令