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[HAL库教程] 【HAL库每天一例】第074例:OneWire_DS18B20温度传感器

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发表于 2016-7-10 00:53:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程,
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库,后面会持续添加模块应用例程。
同样的,我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程,欢迎持续关注,并提出改进意见。

例程下载:
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图

http://www.ing10bbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1458&extra=page%3D1
(硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-103. OneWire_DS18B20温度传感器
/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-103. OneWire_DS18B20温度传感器
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明:
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝:
  * 论坛:http://www.ing10bbs.com
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  DS18B20温度传感器
  
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行,必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  JP6        PD3         AM2303/DS18B20       已接入
  
【3】操作及现象
    使用开发板配套的MINI USB线连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口(需要安
装驱动),在电脑端打开串口调试助手工具,设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后,在串
口调试助手窗口可接收到信息。


/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
CubeMX_1.jpg
CubeMX_2.jpg
CubeMX_3.jpg
CubeMX_4.jpg



bsp_DS18B20.h文件内容:
[C] 纯文本查看 复制代码
#ifndef __ONEWIRE_DS18B20_H__
#define        __ONEWIRE_DS18B20_H__

/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"

/* 类型定义 ------------------------------------------------------------------*/
/* 宏定义 -------------------------------------------------------------------*/
/***********************   DS18B20 连接引脚定义  **************************/
#define DS18B20_Dout_GPIO_CLK_ENABLE()              __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE()
#define DS18B20_Dout_PORT                           GPIOD
#define DS18B20_Dout_PIN                            GPIO_PIN_3

/***********************   DS18B20 函数宏定义  ****************************/
#define DS18B20_Dout_LOW()                          HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_Dout_PORT,DS18B20_Dout_PIN,GPIO_PIN_RESET) 
#define DS18B20_Dout_HIGH()                         HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_Dout_PORT,DS18B20_Dout_PIN,GPIO_PIN_SET)
#define DS18B20_Data_IN()                                  HAL_GPIO_ReadPin(DS18B20_Dout_PORT,DS18B20_Dout_PIN)

/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 函数声明 ------------------------------------------------------------------*/
uint8_t DS18B20_Init(void);
void DS18B20_ReadId( uint8_t * ds18b20_id);
float DS18B20_GetTemp_SkipRom(void);
float DS18B20_GetTemp_MatchRom(uint8_t *ds18b20_id);

#endif /* __ONEWIRE_DS18B20_H__ */
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/


bsp_DS18B20.c文件内容:
[C] 纯文本查看 复制代码
/**
  ******************************************************************************
  * 文件名程: bsp_DS18B20.c 
  * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
  * 版    本: V1.0
  * 编写日期: 2015-10-04
  * 功    能: DS18B20温度传感器底层驱动程序
  ******************************************************************************
  * 说明:
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  * 
  * 淘宝:
  * 论坛:[url=http://www.ing10bbs.com]http://www.ing10bbs.com[/url]
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有,请勿商用。
  ******************************************************************************
  */
/* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
#include "DS18B20/bsp_DS18B20.h"

/* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
/* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
#define Delay_ms(x)   HAL_Delay(x)
/* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
static void DS18B20_Mode_IPU(void);
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void);
static void DS18B20_Rst(void);
static uint8_t DS18B20_Presence(void);
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void);
static uint8_t DS18B20_ReadByte(void);
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat);
static void DS18B20_SkipRom(void);
static void DS18B20_MatchRom(void);

/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
/**
  * 函数功能: 
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_Delay(uint16_t time)
{
        uint8_t i;

  while(time)
  {    
          for (i = 0; i < 10; i++)
    {
      
    }
    time--;
  }
}

/**
  * 函数功能: DS18B20 初始化函数
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
uint8_t DS18B20_Init(void)
{
  DS18B20_Dout_GPIO_CLK_ENABLE();
  
  DS18B20_Mode_Out_PP();
        
        DS18B20_Dout_HIGH();
        
        DS18B20_Rst();
  
  return DS18B20_Presence ();
}


/**
  * 函数功能: 使DS18B20-DATA引脚变为上拉输入模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_Mode_IPU(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  
  /* 串口外设功能GPIO配置 */
  GPIO_InitStruct.Pin   = DS18B20_Dout_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_PULLUP;
  HAL_GPIO_Init(DS18B20_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);
        
}

/**
  * 函数功能: 使DS18B20-DATA引脚变为推挽输出模式
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_Mode_Out_PP(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  
  /* 串口外设功能GPIO配置 */
  GPIO_InitStruct.Pin = DS18B20_Dout_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(DS18B20_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);          
}

/**
  * 函数功能: 主机给从机发送复位脉冲
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_Rst(void)
{
        /* 主机设置为推挽输出 */
        DS18B20_Mode_Out_PP();
        
        DS18B20_Dout_LOW();
  
        /* 主机至少产生480us的低电平复位信号 */
        DS18B20_Delay(750);
        
        /* 主机在产生复位信号后,需将总线拉高 */
        DS18B20_Dout_HIGH();
        
        /*从机接收到主机的复位信号后,会在15~60us后给主机发一个存在脉冲*/
        DS18B20_Delay(15);
}

/**
  * 函数功能: 检测从机给主机返回的存在脉冲
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 0:成功,1:失败
  * 说    明:无
  */
static uint8_t DS18B20_Presence(void)
{
        uint8_t pulse_time = 0;
        
        /* 主机设置为上拉输入 */
        DS18B20_Mode_IPU();
        
        /* 等待存在脉冲的到来,存在脉冲为一个60~240us的低电平信号 
         * 如果存在脉冲没有来则做超时处理,从机接收到主机的复位信号后,会在15~60us后给主机发一个存在脉冲
         */
        while( DS18B20_Data_IN() && pulse_time<100 )
        {
                pulse_time++;
                DS18B20_Delay(1);
        }        
        /* 经过100us后,存在脉冲都还没有到来*/
        if( pulse_time >=100 )
                return 1;
        else
                pulse_time = 0;
        
        /* 存在脉冲到来,且存在的时间不能超过240us */
        while( !DS18B20_Data_IN() && pulse_time<240 )
        {
                pulse_time++;
                DS18B20_Delay(1);
        }        
        if( pulse_time >=240 )
                return 1;
        else
                return 0;
}

/**
  * 函数功能: 从DS18B20读取一个bit
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 读取到的数据
  * 说    明:无
  */
static uint8_t DS18B20_ReadBit(void)
{
        uint8_t dat;
        
        /* 读0和读1的时间至少要大于60us */        
        DS18B20_Mode_Out_PP();
        /* 读时间的起始:必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号 */
        DS18B20_Dout_LOW();
        DS18B20_Delay(10);
        
        /* 设置成输入,释放总线,由外部上拉电阻将总线拉高 */
        DS18B20_Mode_IPU();
        //Delay_us(2);
        
        if( DS18B20_Data_IN() == SET )
                dat = 1;
        else
                dat = 0;
        
        /* 这个延时参数请参考时序图 */
        DS18B20_Delay(45);
        
        return dat;
}

/**
  * 函数功能: 从DS18B20读一个字节,低位先行
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 读到的数据
  * 说    明:无
  */
static uint8_t DS18B20_ReadByte(void)
{
        uint8_t i, j, dat = 0;        
        
        for(i=0; i<8; i++) 
        {
                j = DS18B20_ReadBit();                
                dat = (dat) | (j<<i);
        }
        
        return dat;
}

/**
  * 函数功能: 写一个字节到DS18B20,低位先行
  * 输入参数: dat:待写入数据
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_WriteByte(uint8_t dat)
{
        uint8_t i, testb;
        DS18B20_Mode_Out_PP();
        
        for( i=0; i<8; i++ )
        {
                testb = dat&0x01;
                dat = dat>>1;                
                /* 写0和写1的时间至少要大于60us */
                if (testb)
                {                        
                        DS18B20_Dout_LOW();
                        /* 1us < 这个延时 < 15us */
                        DS18B20_Delay(8);
                        
                        DS18B20_Dout_HIGH();
                        DS18B20_Delay(58);
                }                
                else
                {                        
                        DS18B20_Dout_LOW();
                        /* 60us < Tx 0 < 120us */
                        DS18B20_Delay(70);
                        
                        DS18B20_Dout_HIGH();                
                        /* 1us < Trec(恢复时间) < 无穷大*/
                        DS18B20_Delay(2);
                }
        }
}

/**
  * 函数功能: 跳过匹配 DS18B20 ROM
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_SkipRom ( void )
{
        DS18B20_Rst();                   
        DS18B20_Presence();                 
        DS18B20_WriteByte(0XCC);                /* 跳过 ROM */        
}

/**
  * 函数功能: 执行匹配 DS18B20 ROM
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
static void DS18B20_MatchRom ( void )
{
        DS18B20_Rst();                   
        DS18B20_Presence();                 
        DS18B20_WriteByte(0X55);                /* 匹配 ROM */        
}


/*
 * 存储的温度是16 位的带符号扩展的二进制补码形式
 * 当工作在12位分辨率时,其中5个符号位,7个整数位,4个小数位
 *
 *         |---------整数----------|-----小数 分辨率 1/(2^4)=0.0625----|
 * 低字节  | 2^3 | 2^2 | 2^1 | 2^0 | 2^(-1) | 2^(-2) | 2^(-3) | 2^(-4) |
 *
 *
 *         |-----符号位:0->正  1->负-------|-----------整数-----------|
 * 高字节  |  s  |  s  |  s  |  s  |    s   |   2^6  |   2^5  |   2^4  |
 *
 * 
 * 温度 = 符号位 + 整数 + 小数*0.0625
 */
/**
  * 函数功能: 在跳过匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值 
  * 输入参数: 无
  * 返 回 值: 温度值
  * 说    明:无
  */
float DS18B20_GetTemp_SkipRom ( void )
{
        uint8_t tpmsb, tplsb;
        short s_tem;
        float f_tem;
        
        
        DS18B20_SkipRom ();
        DS18B20_WriteByte(0X44);                                /* 开始转换 */
        
        
        DS18B20_SkipRom ();
  DS18B20_WriteByte(0XBE);                                /* 读温度值 */
        
        tplsb = DS18B20_ReadByte();                 
        tpmsb = DS18B20_ReadByte(); 
        
        
        s_tem = tpmsb<<8;
        s_tem = s_tem | tplsb;
        
        if( s_tem < 0 )                /* 负温度 */
                f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;        
        else
                f_tem = s_tem * 0.0625;
        
        return f_tem;         
}

/**
  * 函数功能: 在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值 
  * 输入参数: ds18b20_id:用于存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
  * 返 回 值: 无
  * 说    明:无
  */
void DS18B20_ReadId ( uint8_t * ds18b20_id )
{
        uint8_t uc;
                
        DS18B20_WriteByte(0x33);       //读取序列号
        
        for ( uc = 0; uc < 8; uc ++ )
          ds18b20_id [ uc ] = DS18B20_ReadByte();        
}

/**
  * 函数功能: 在匹配 ROM 情况下获取 DS18B20 温度值 
  * 输入参数: ds18b20_id:存放 DS18B20 序列号的数组的首地址
  * 返 回 值: 温度值
  * 说    明:无
  */
float DS18B20_GetTemp_MatchRom ( uint8_t * ds18b20_id )
{
        uint8_t tpmsb, tplsb, i;
        short s_tem;
        float f_tem;
        
        
        DS18B20_MatchRom ();            //匹配ROM
        
  for(i=0;i<8;i++)
                DS18B20_WriteByte ( ds18b20_id [ i ] );        
        
        DS18B20_WriteByte(0X44);                                /* 开始转换 */

        
        DS18B20_MatchRom ();            //匹配ROM
        
        for(i=0;i<8;i++)
                DS18B20_WriteByte ( ds18b20_id [ i ] );        
        
        DS18B20_WriteByte(0XBE);                                /* 读温度值 */
        
        tplsb = DS18B20_ReadByte();                 
        tpmsb = DS18B20_ReadByte(); 
        
        
        s_tem = tpmsb<<8;
        s_tem = s_tem | tplsb;
        
        if( s_tem < 0 )                /* 负温度 */
                f_tem = (~s_tem+1) * 0.0625;        
        else
                f_tem = s_tem * 0.0625;
        
        return f_tem;                 
}

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发表于 2017-4-5 15:55:10 | 显示全部楼层
这个为什么下载不到例程呢,,,就是下载目录里边没有
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传说中的管理员

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 楼主| 发表于 2017-4-5 18:00:54 | 显示全部楼层
百度云盘是有的,下面的路径:
硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-103. OneWire_DS18B20温度传感器
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见习海贼

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发表于 2021-11-14 22:53:32 | 显示全部楼层
如果多个18B20数据线挂在同一个io口,且所有rom号码都已经知道,案例要怎么修改呢
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