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stm32 ds18b20驱动转

rosa

2015-1-16 11:29:05 6117

0 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，将STM32的IO配置成开漏输出，然后外接上拉即可实现双向IO。将IO配成开漏输出后读数据记得用GPIO_ReadInputDataBit()。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DS18B20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。　　（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(); } //======================================================== // 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 //精度配置寄存器 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=Nus9; //时间加载 SysTick->CTRL\|=0x01; //开始倒数 while(!(SysTick->CTRL&(1<<16))); //等待时间到达 SysTick->CTRL=0X00000000; //关闭计数器 SysTick->VAL=0X00000000; //清空计数器 } unsigned char ResetDS18B20(void) { unsigned char resport; SetDQ(); Delay_us(50); ResetDQ(); Delay_us(500); //500us （该时间的时间范围可以从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); //连续两位间应大于1us Dat >>= 1; } } unsigned char DS18B20ReadByte(void) { unsigned char i,Dat; SetDQ(); Delay_us(5); for(i=8;i>0;i--) { Dat >>= 1; ResetDQ(); //从读时序开始到采样信号线必须在15u内，且采样尽量安排在15u的最后 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()); //等待复制完成 /////////// } 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 //跳过ROM #define SearchROM 0xF0 //搜索ROM #define ReadROM 0x33 //读ROM #define MatchROM 0x55 //匹配ROM #define AlarmROM 0xEC //告警ROM #define StartConvert 0x44 //开始温度转换，在温度转换期间总线上输出0，转换结束后输出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复制到EEPROM，在复制期间总线上输出0，复制完后输出1 #define RecallEEPROM 0xB8 //将EEPROM的温度告警复制到暂存器中，复制期间输出0，复制完成后输出1 #define ReadPower 0xB4 //读电源的供电方式：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 复制代码* 2
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