DS18B20温度采集+串口发送

只看该作者 · 2016-1-23 21:34

FSL官方KSDK固件库编译出的lib过大，因此采用超核的固件库实现DS18B20温度采集和串口发送，超核库的有许多便捷的设置函数，如delay函数、GPIO位带操作等。
首先是创建基于超核固件库的keil project，加入必要的*.c和*.h文件：

然后确定DS18B20的data引脚接口为PTC16，编写DS18B20的相关函数：

DS18B20共有6种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。所有这些信号，除了应答脉冲以外，都由主机发出同步信号。并且发送所有的命令和数据都是字节的低位在前。
这几个信号的时序如下：
1）复位脉冲和应答脉冲
单总线上的所有通信都是以初始化序列开始。主机输出低电平，保持低电平时间至少480us，以产生复位脉冲。接着主机释放总线，4.7K的上拉电阻将单总线拉高，延时15～60us，并进入接收模式(Rx)。接着DS18B20拉低总线60~240us，以产生低电平应答脉冲，若为低电平，再延时480us。
2）写时序
写时序包括写0时序和写1时序。所有写时序至少需要60us，且在2次独立的写时序之间至少需要1us的恢复时间，两种写时序均起始于主机拉低总线。写1时序：主机输出低电平，延时2us，然后释放总线，延时60us。写0时序：主机输出低电平，延时60us，然后释放总线，延时2us。
3）读时序
单总线器件仅在主机发出读时序时，才向主机传输数据，所以，在主机发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便从机能够传输数据。所有读时序至少需要60us，且在2次独立的读时序之间至少需要1us的恢复时间。每个读时序都由主机发起，至少拉低总线1us。主机在读时序期间必须释放总线，并且在时序起始后的15us之内采样总线状态。典型的读时序过程为：主机输出低电平延时2us，然后主机转入输入模式延时12us，然后读取单总线当前的电平，然后延时50us。
DS18B20的温度读取过程一般为：复位->发SKIPROM命令（0XCC）->发开始转换命令（0X44）->延时->复位->发送SKIPROM命令（0XCC）->发读存储器命令（0XBE）->连续读出两个字节数据(即温度)->结束。
主函数中代码如下，实现了温度读取和串口发送，LED闪烁以表明程序运行：

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程序运行结果如下：

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#include "ds18b20.h"



//复位DS18B20

void DS18B20_Rst(void)     

{                 

CLR_DS18B20();    //拉低DQ

DelayUs(750);    //拉低750us

SET_DS18B20();;   //DQ=1 

DelayUs(15);     //15US

}





//等待DS18B20的回应

//返回1:未检测到ds18b20的存在

//返回0:存在

uint8_t DS18B20_Check(void)        

{   

uint8_t retry=0;



while (DS18B20_DQ_IN&&retry<200)

{

    retry++;

    DelayUs(1);

};   

if(retry>=200)return 1;

else retry=0;

while (!DS18B20_DQ_IN&&retry<240)

{

    retry++;

    DelayUs(1);

};

if(retry>=240)return 1;     

return 0;

}





//从DS18B20读取一个位

//返回值:1/0

uint8_t DS18B20_Read_Bit(void)           // read one bit

{

uint8_t data;



CLR_DS18B20();   //拉低DQ 

DelayUs(2);

SET_DS18B20();;  //DQ=1 

DelayUs(12);

if(DS18B20_DQ_IN)data=1;

else data=0;   

DelayUs(50);  



return data;

}





//从ds18b20读取一个字节

//返回值:读取到的数据

uint8_t DS18B20_Read_Byte(void)    // read one byte

{        

uint8_t 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(uint8_t dat)     

{             

uint8_t j;

uint8_t testb;



for (j=1;j<=8;j++) 

{

    testb=dat&0x01;

    dat=dat>>1;

    if (testb) 

    {

        CLR_DS18B20(); //DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 1

        DelayUs(2);                            

        SET_DS18B20(); //DS18B20_DQ_OUT=1;

        DelayUs(60);             

    }

    else 

    {

        CLR_DS18B20(); //DS18B20_DQ_OUT=0;// Write 0

        DelayUs(60);             

        SET_DS18B20(); //DS18B20_DQ_OUT=1;

        DelayUs(2);                          

    }

}

}





//开始温度转换

void DS18B20_Start(void)// ds1820 start convert

{                                          

DS18B20_Rst();     

  DS18B20_Check();   

DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom

DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert

} 





//初始化DS18B20的IO口DQ同时检查DS的存在

//返回1:不存在

//返回0:存在         

uint8_t DS18B20_Init(void)

{

//配置PC16口    

GPIO_QuickInit(HW_GPIOC, 16, kGPIO_Mode_OPP);



SET_DS18B20();         //使PA2输出高电平



DS18B20_Rst();

return DS18B20_Check();

} 





//从ds18b20得到温度值

//精度：0.1C

//返回值：温度值 （-550~1250） 

float DS18B20_Get_Temp(void)

{

    uint8_t temp;

    uint8_t TL,TH;

                int16_t 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  

                      

    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*0.625;//转换     

        if(temp)return tem/10.00; //返回温度值

        else return -tem/10.00;    

}

只看该作者 · 2016-1-23 21:39

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#include "gpio.h"

#include "common.h"

#include "uart.h"

#include "ds18b20.h"



/* CH Kinetis固件库 V2.50 版本 */

/* 修改主频 请使用 CMSIS标准文件 system_MKxxxx.c 中的 CLOCK_SETUP 宏 */



/* UART 快速初始化结构所支持的引脚* 使用时还是推荐标准初始化 */

/*

 UART1_RX_PE01_TX_PE00   

 UART0_RX_PF17_TX_PF18   

 UART3_RX_PE05_TX_PE04   

 UART5_RX_PF19_TX_PF20   

 UART5_RX_PE09_TX_PE08   

 UART2_RX_PE17_TX_PE16   

 UART4_RX_PE25_TX_PE24   

 UART0_RX_PA01_TX_PA02   

 UART0_RX_PA15_TX_PA14   

 UART3_RX_PB10_TX_PB11   

 UART0_RX_PB16_TX_PB17   

 UART1_RX_PC03_TX_PC04   

 UART4_RX_PC14_TX_PC15   

 UART3_RX_PC16_TX_PC17   

 UART2_RX_PD02_TX_PD03   

 UART0_RX_PD06_TX_PD07   

 UART2_RX_PF13_TX_PF14   

 UART5_RX_PD08_TX_PD09   

*/



 

int main(void)

{

                float temp;

    DelayInit();

    /* 初始化一个引脚 设置为推挽输出 */

    GPIO_QuickInit(HW_GPIOE, 26, kGPIO_Mode_OPP);

    /* 初始化一个串口 使用UART0端口的PTD6引脚和PTD7引脚作为接收和发送，默认设置 baud 115200 */

    UART_QuickInit(UART0_RX_PB16_TX_PB17, 115200);

                printf("DS18B20 DEMO:\r\n");

                while(DS18B20_Init()){;}

    while(1)

    {

                temp=DS18B20_Get_Temp();

                printf("Temperate:%4.2f \r\n",temp);

    GPIO_ToggleBit(HW_GPIOE, 26);

    DelayMs(1000);

    }

}

只看该作者 · 2016-1-23 21:40

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#ifndef __DS18B20_H

#define __DS18B20_H

#include "gpio.h"

#include "common.h"



#define CLR_DS18B20()   PCout(16)=0

#define SET_DS18B20()   PCout(16)=1

#define DS18B20_DQ_IN   PCin(16)



uint8_t DS18B20_Init(void);          //初始化DS18B20

float DS18B20_Get_Temp(void);   //获取温度

void DS18B20_Start(void);       //开始温度转换

void DS18B20_Write_Byte(uint8_t dat);//写入一个字节

uint8_t DS18B20_Read_Byte(void);     //读出一个字节

uint8_t DS18B20_Read_Bit(void);      //读出一个位

uint8_t DS18B20_Check(void);         //检测是否存在DS18b20

void DS18B20_Rst(void);         //复位DS18B20   



#endif