【笔记】多路DS18B20温度的读取

撞上电子 2023-06-08 4931

描述

多路DS18B20温度传感器的读取原理如下：1. 初始化：首先需要初始化GPIO引脚的配置，将其设置为推挽输出模式。这个引脚将用于与DS18B20传感器进行通信。2. 启动温度转换：在读取温度之前，需要向DS18B20传感器发送启动转换命令。这个命令告诉传感器开始进行温度转换。3. 延时等待转换完成：启动转换后，需要等待一段时间，使得DS18B20完成温度转换过程。这个时间取决于DS18B20的转换时间，可以根据数据手册进行设置。4. 读取温度值：在转换完成后，可以读取DS18B20传感器的温度值。读取的过程需要按照DS18B20的通信协议进行，具体如下：- 拉低总线并延时一段时间（2微秒）来准备读取数据。- 释放总线并等待DS18B20发出应答信号。- 通过逐位读取的方式，读取DS18B20传感器发送的数据。每位数据的读取包括等待一个周期的时间，然后读取数据位的值。- 读取完所有的数据位后，还需读取校验位。校验位的读取方式与数据位相同。- 根据读取到的数据计算出温度值。温度值的整数部分由8位数据组成，温度值的小数部分由校验位和第一位数据位组成。- 最后，根据校验位的值判断温度值的符号。5. 处理温度值：获取到温度值后，可以根据需要进行相应的处理，比如打印到串口、显示到LCD屏幕或进行其他逻辑操作。

#include "stm32f4xx_hal.h"
#define DS18B20_GPIO_Port GPIOA#define DS18B20_Pin GPIO_PIN_0
// 定义函数原型void DS18B20_Init(void);void DS18B20_StartConversion(void);float DS18B20_ReadTemperature(void);
int main(void){ HAL_Init();
// 初始化DS18B20 DS18B20_Init();
while (1) { // 启动温度转换 DS18B20_StartConversion();
// 延时一段时间等待转换完成 HAL_Delay(1000);
// 读取温度值 float temperature = DS18B20_ReadTemperature();
// 在这里处理温度值，例如打印到串口或者进行其他操作
HAL_Delay(5000); // 延时5秒 }}
// DS18B20初始化函数void DS18B20_Init(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
// 使能GPIO时钟 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
// 配置GPIO引脚为推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Pin = DS18B20_Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(DS18B20_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
// 拉低总线，准备写入指令 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(480); // 延时480微秒
// 释放总线，准备读取应答信号 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(80); // 延时80微秒
// 等待DS18B20发出应答信号 while (HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin) == GPIO_PIN_RESET) ;}
// 启动温度转换void DS18B20_StartConversion(void){ // 拉低总线，发送启动转换命令 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(2); // 延时2微秒
// 释放总线，转换开始 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(10); // 延时10毫秒}
// 读取温度值float DS18B20_ReadTemperature(void){ uint8_t data[9]; uint8_t i, j; float temperature = 0;
// 拉低总线，准备读取温度数据 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(2); // 延时2微秒
// 释放总线，开始读取数据 HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin, GPIO_PIN_SET); HAL_Delay(10); // 延时10微秒
// 等待DS18B20发出应答信号 while (HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin) == GPIO_PIN_RESET) ;
// 读取数据 for (i = 0; i < 8; i++) { // 延时一个周期 HAL_Delay(2);
// 读取数据位 if (HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin) == GPIO_PIN_SET) { data[i] = 1; } else { data[i] = 0; }
// 等待下一个数据位 while (HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin) == GPIO_PIN_SET) ; }
// 校验位 if (HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_GPIO_Port, DS18B20_Pin) == GPIO_PIN_SET) { data[8] = 1; } else { data[8] = 0; }
// 计算温度值 for (i = 0; i < 8; i++) { temperature |= data[i] << i; }
// 温度值的小数部分 j = data[0] >> 3; temperature += (float)j * 0.0625;
// 温度值的符号位 if (data[8] == 1) { temperature = -temperature; }
return temperature;}

以上代码示例实现了通过STM32的HAL库读取多路DS18B20温度传感器的功能。在初始化阶段，通过设置GPIO引脚为推挽输出模式来控制DS18B20的通信，然后使用相关的时序操作启动温度转换和读取温度值。在读取温度值时，按照DS18B20的通信协议逐位读取数据，并进行计算得到最终的温度值。

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