在物联网和嵌入式系统中，温度传感器是常用的传感器之一。18B20温度传感器是一种数字温度传感器，非常适合用于测量环境温度。
本篇博客将介绍如何使用正点原子团队的官方驱动代码读取18B20温度，并通过串口显示。
编写代码
首先，我们需要下载并安装正点原子团队的官方驱动代码库。你可以在他们的官方网站上找到这个库，并按照说明进行安装。
导入.h文件
ds18b20.h
/**
****************************************************************************************************
* @file ds18b20.c
* @author 正点原子团队(ALIENTEK)
* @version V1.0
* @date 2022-01-11
* @brief DS18B20数字温度传感器 驱动代码
* @license Copyright (c) 2020-2032, 广州市星翼电子科技有限公司
****************************************************************************************************
* @attention
*
* 实验平台:正点原子 STM32F407开发板
* 在线视频:www.yuanzige.com
* 技术论坛:www.openedv.com
* 公司网址:www.alientek.com
* 购买地址:openedv.taobao.com
*
* 修改说明
* V1.0 20220111
* 第一次发布
*
****************************************************************************************************
*/
#ifndef __DS18B20_H
#define __DS18B20_H
#include "delay.h"
#include "stdint.h"
#include "sys.h"
/******************************************************************************************/
/* DS18B20引脚 定义 */
#define DS18B20_DQ_GPIO_PORT GPIOE
#define DS18B20_DQ_GPIO_PIN SYS_GPIO_PIN1
#define DS18B20_DQ_GPIO_CLK_ENABLE() do{ RCC->AHB1ENR |= 1 << 4; }while(0) /* PG口时钟使能 */
/******************************************************************************************/
/* IO操作函数 */
//#define DS18B20_DQ_OUT(x) sys_gpio_pin_set(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, DS18B20_DQ_GPIO_PIN, x) /* 数据端口输出 */
#define DS18B20_DQ_IN sys_gpio_pin_get(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, DS18B20_DQ_GPIO_PIN) /* 数据端口输入 */
uint8_t ds18b20_init(void); /* 初始化DS18B20 */
uint8_t ds18b20_check(void); /* 检测是否存在DS18B20 */
short ds18b20_get_temperature(void);/* 获取温度 */
#endif
实现.c文件
#include "ds18b20.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "user.h"
#include "delay.h"
void DS18B20_DQ_OUT(uint8_t a){
if(a)GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_1); //输出1
else GPIO_ResetBits(GPIOE,GPIO_Pin_1); //输出1
}
/**
* @brief 复位DS18B20
* @param data: 要写入的数据
* @retval 无
*/
static void ds18b20_reset(void)
{
DS18B20_DQ_OUT(0); /* 拉低DQ,复位 */
delay_us(750); /* 拉低750us */
DS18B20_DQ_OUT(1); /* DQ=1, 释放复位 */
delay_us(15); /* 延迟15US */
}
/**
* @brief 等待DS18B20的回应
* @param 无
* @retval 0, DS18B20正常
* 1, DS18B20异常/不存在
*/
uint8_t ds18b20_check(void)
{
uint8_t retry = 0;
uint8_t rval = 0;
while (DS18B20_DQ_IN && retry < 200) /* 等待DQ变低, 等待200us */
{
retry++;
delay_us(1);
}
if (retry >= 200)
{
rval = 1;
}
else
{
retry = 0;
while (!DS18B20_DQ_IN && retry < 240) /* 等待DQ变高, 等待240us */
{
retry++;
delay_us(1);
}
if (retry >= 240) rval = 1;
}
return rval;
}
/**
* @brief 从DS18B20读取一个位
* @param 无
* @retval 读取到的位值: 0 / 1
*/
static uint8_t ds18b20_read_bit(void)
{
uint8_t data = 0;
DS18B20_DQ_OUT(0);
delay_us(2);
DS18B20_DQ_OUT(1);
delay_us(12);
if (DS18B20_DQ_IN)
{
data = 1;
}
delay_us(50);
return data;
}
/**
* @brief 从DS18B20读取一个字节
* @param 无
* @retval 读到的数据
*/
static uint8_t ds18b20_read_byte(void)
{
uint8_t i, b, data = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
b = ds18b20_read_bit(); /* DS18B20先输出低位数据 ,高位数据后输出 */
data |= b << i; /* 填充data的每一位 */
}
return data;
}
/**
* @brief 写一个字节到DS18B20
* @param data: 要写入的字节
* @retval 无
*/
static void ds18b20_write_byte(uint8_t data)
{
uint8_t j;
for (j = 1; j <= 8; j++)
{
if (data & 0x01)
{
DS18B20_DQ_OUT(0); /* Write 1 */
delay_us(2);
DS18B20_DQ_OUT(1);
delay_us(60);
}
else
{
DS18B20_DQ_OUT(0); /* Write 0 */
delay_us(60);
DS18B20_DQ_OUT(1);
delay_us(2);
}
data >>= 1; /* 右移,获取高一位数据 */
}
}
/**
* @brief 开始温度转换
* @param 无
* @retval 无
*/
static void ds18b20_start(void)
{
ds18b20_reset();
ds18b20_check();
ds18b20_write_byte(0xcc); /* skip rom */
ds18b20_write_byte(0x44); /* convert */
}
/**
* @brief 初始化DS18B20的IO口 DQ 同时检测DS18B20的存在
* @param 无
* @retval 0, 正常
* 1, 不存在/不正常
*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
uint8_t ds18b20_init(void)
{
// DS18B20_DQ_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 开启DQ引脚时钟 */
/* DS18B20_DQ引脚模式设置,开漏输出,上拉, 这样就不用再设置IO方向了, 开漏输出的时候(=1), 也可以读取外部信号的高低电平 */
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE, ENABLE);
sys_gpio_set(DS18B20_DQ_GPIO_PORT, DS18B20_DQ_GPIO_PIN|GPIO_Pin_7,
SYS_GPIO_MODE_OUT, SYS_GPIO_OTYPE_OD, SYS_GPIO_SPEED_MID, SYS_GPIO_PUPD_PU);
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
/* 数据端口输出 */
GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_1); //输出1
GPIO_SetBits(GPIOE,GPIO_Pin_7); //输出1
ds18b20_reset();
return ds18b20_check();
}
/**
* @brief 从ds18b20得到温度值(精度：0.1C)
* @param 无
* @retval 温度值 （-550~1250）
* @note 返回的温度值放大了10倍.
* 实际使用的时候,要除以10才是实际温度.
*/
short ds18b20_get_temperature(void)
{
uint8_t flag = 1; /* 默认温度为正数 */
uint8_t TL, TH;
short temp;
ds18b20_start(); /* ds1820 start convert */
ds18b20_reset();
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)
{/* 温度为负，查看DS18B20的温度表示法与计算机存储正负数据的原理一致：
正数补码为寄存器存储的数据自身，负数补码为寄存器存储值按位取反后+1
所以我们直接取它实际的负数部分，但负数的补码为取反后加一，但考虑到低位可能+1后有进位和代码冗余，
我们这里先暂时没有作+1的处理，这里需要留意 */
TH = ~TH;
TL = ~TL;
flag = 0;
}
temp = TH; /* 获得高八位 */
temp <<= 8;
temp += TL; /* 获得底八位 */
/* 转换成实际温度 */
if (flag == 0)
{/* 将温度转换成负温度，这里的+1参考前面的说明 */
temp = (double)(temp+1) * 0.625;
temp = -temp;
}
else
{
temp = (double)temp * 0.625;
}
return temp;
}
main函数调用
#include "ds18b20.h"
……
while (1)
{
temperature = ds18b20_get_temperature();
TEMP_SEND=(float)temperature/10;
printf("temp:%f",TEMP_SEND);
}
实现结果
在完成代码编写后，将开发板连接到电脑，并下载代码。然后打开串口监视器，你将看到类似下面的输出：
Temperature: 25.50 °C
Temperature: 25.56 °C
Temperature: 25.62 °C
...
![[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cEZS5MHc-1688302197076)(image.jpg)]](https://img-blog.csdnimg.cn/4665a0733bff4918ac32a752e57c947e.png)
结论
本篇博客介绍了如何使用18B20温度传感器读取温度，并通过串口显示。通过这个简单的示例，我们可以快速了解如何使用正点原子团队的官方驱动代码进行温度传感器的读取和数据显示。
希望这篇博客对你有所帮助！
