一般常见的STM32的关于DS18B20的例程都是检测一个传感器,代码一般都是跳过ROM检测,直接获取温度值。这种写法并不适用于单总线上挂载多个DS18B20的情况,Sandeepin的这个代码就是针对这种情况完善的单总线挂多个DS18B20检测,实现获取每个DS18B20的ID和温度。

主要的DS18B20时序代码没变,增加了搜索ROM函数,获取温度时先匹配ID。

核心代码如下:

DS18B20.c文件代码:

#include "DS18B20.h"  
#include "Delay.h"  
#include "stdio.h" // printf用  
  
#define DS18B20_GPIO_NUM                 GPIO_Pin_5  
#define DS18B20_GPIO_X                  GPIOC  
#define RCC_APB2Periph_DS18B20_GPIO_X   RCC_APB2Periph_GPIOC  
  
#define DS18B20_DQ_OUT_Low          GPIO_ResetBits(DS18B20_GPIO_X,DS18B20_GPIO_NUM)   
#define DS18B20_DQ_OUT_High         GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO_X,DS18B20_GPIO_NUM)   
#define DS18B20_DQ_IN               GPIO_ReadInputDataBit(DS18B20_GPIO_X,DS18B20_GPIO_NUM)   
  
#define MaxSensorNum 8  
unsigned char DS18B20_ID[MaxSensorNum][8];  // 存检测到的传感器DS18B20_ID的数组,前面的维数代表单根线传感器数量上限  
unsigned char DS18B20_SensorNum;            // 检测到的传感器数量(从1开始,例如显示1代表1个,8代表8个)  
  
// 配置DS18B20用到的I/O口  
void DS18B20_GPIO_Config(void)  
{  
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_DS18B20_GPIO_X, ENABLE);  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_GPIO_NUM;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO_X, &GPIO_InitStructure);  
    GPIO_SetBits(DS18B20_GPIO_X, DS18B20_GPIO_NUM);  
}  
  
// 引脚输入  
void DS18B20_Mode_IPU(void)  
{  
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_GPIO_NUM;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO_X, &GPIO_InitStructure);  
}  
  
// 引脚输出  
void DS18B20_Mode_Out(void)  
{  
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DS18B20_GPIO_NUM;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    GPIO_Init(DS18B20_GPIO_X, &GPIO_InitStructure);  
  
}  
  
// 复位,主机给从机发送复位脉冲  
void DS18B20_Rst(void)  
{  
    DS18B20_Mode_Out();  
    DS18B20_DQ_OUT_Low;     // 产生至少480us的低电平复位信号  
    Delay_us(480);  
    DS18B20_DQ_OUT_High;    // 在产生复位信号后,需将总线拉高  
    Delay_us(15);  
}  
  
// 检测从机给主机返回的应答脉冲。从机接收到主机的复位信号后,会在15~60us后给主机发一个应答脉冲  
u8 DS18B20_Answer_Check(void)  
{  
    u8 delay = 0;  
    DS18B20_Mode_IPU(); // 主机设置为上拉输入  
    // 等待应答脉冲(一个60~240us的低电平信号 )的到来  
    // 如果100us内,没有应答脉冲,退出函数,注意: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_DQ_IN&&delay < 100)  
    {  
        delay++;  
        Delay_us(1);  
    }  
    // 经过100us后,如果没有应答脉冲,退出函数  
    if (delay >= 100)//Hu200  
        return 1;  
    else  
        delay = 0;  
    // 有应答脉冲,且存在时间不超过240us  
    while (!DS18B20_DQ_IN&&delay < 240)  
    {  
        delay++;  
        Delay_us(1);  
    }  
    if (delay >= 240)  
        return 1;  
    return 0;  
}  
  
// 从DS18B20读取1个位  
u8 DS18B20_Read_Bit(void)  
{  
    u8 data;  
    DS18B20_Mode_Out();  
    DS18B20_DQ_OUT_Low; // 读时间的起始:必须由主机产生 >1us <15us 的低电平信号  
    Delay_us(2);  
    DS18B20_DQ_OUT_High;  
    Delay_us(12);  
    DS18B20_Mode_IPU();// 设置成输入,释放总线,由外部上拉电阻将总线拉高  
    if (DS18B20_DQ_IN)  
        data = 1;  
    else  
        data = 0;  
    Delay_us(50);  
    return data;  
}  
  
// 从DS18B20读取2个位  
u8 DS18B20_Read_2Bit(void)//读二位 子程序  
{  
    u8 i;  
    u8 dat = 0;  
    for (i = 2; i > 0; i--)  
    {  
        dat = dat << 1;  
        DS18B20_Mode_Out();  
        DS18B20_DQ_OUT_Low;  
        Delay_us(2);  
        DS18B20_DQ_OUT_High;  
        DS18B20_Mode_IPU();  
        Delay_us(12);  
        if (DS18B20_DQ_IN)  dat |= 0x01;  
        Delay_us(50);  
    }  
    return dat;  
}  
  
// 从DS18B20读取1个字节  
u8 DS18B20_Read_Byte(void)  // read one byte  
{  
    u8 i, j, dat;  
    dat = 0;  
    for (i = 0; i < 8; i++)  
    {  
        j = DS18B20_Read_Bit();  
        dat = (dat) | (j << i);  
    }  
    return dat;  
}  
  
// 写1位到DS18B20  
void DS18B20_Write_Bit(u8 dat)  
{  
    DS18B20_Mode_Out();  
    if (dat)  
    {  
        DS18B20_DQ_OUT_Low;// Write 1  
        Delay_us(2);  
        DS18B20_DQ_OUT_High;  
        Delay_us(60);  
    }  
    else  
    {  
        DS18B20_DQ_OUT_Low;// Write 0  
        Delay_us(60);  
        DS18B20_DQ_OUT_High;  
        Delay_us(2);  
    }  
}  
  
// 写1字节到DS18B20  
void DS18B20_Write_Byte(u8 dat)  
{  
    u8 j;  
    u8 testb;  
    DS18B20_Mode_Out();  
    for (j = 1; j <= 8; j++)  
    {  
        testb = dat & 0x01;  
        dat = dat >> 1;  
        if (testb)  
        {  
            DS18B20_DQ_OUT_Low;// 写1  
            Delay_us(10);  
            DS18B20_DQ_OUT_High;  
            Delay_us(50);  
        }  
        else  
        {  
            DS18B20_DQ_OUT_Low;// 写0  
            Delay_us(60);  
            DS18B20_DQ_OUT_High;// 释放总线  
            Delay_us(2);  
        }  
    }  
}  
  
//初始化DS18B20的IO口,同时检测DS的存在  
u8 DS18B20_Init(void)  
{  
    DS18B20_GPIO_Config();  
    DS18B20_Rst();  
    return DS18B20_Answer_Check();  
}  
  
// 从ds18b20得到温度值,精度:0.1C,返回温度值(-550~1250),Temperature1返回浮点实际温度  
float DS18B20_Get_Temp(u8 i)  
{  
    //u8 flag;  
    u8 j;//匹配的字节  
    u8 TL, TH;  
    short Temperature;  
    float Temperature1;  
    DS18B20_Rst();  
    DS18B20_Answer_Check();  
    DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom  
    DS18B20_Write_Byte(0x44);// convert  
    DS18B20_Rst();  
    DS18B20_Answer_Check();  
  
    // DS18B20_Write_Byte(0xcc);// skip rom  
    //匹配ID,i为形参  
    DS18B20_Write_Byte(0x55);  
    for (j = 0; j < 8; j++)  
    {  
        DS18B20_Write_Byte(DS18B20_ID[i][j]);  
    }  
  
    DS18B20_Write_Byte(0xbe);// convert  
    TL = DS18B20_Read_Byte(); // LSB     
    TH = DS18B20_Read_Byte(); // MSB    
    if (TH & 0xfc)  
    {  
        //flag=1;  
        Temperature = (TH << 8) | TL;  
        Temperature1 = (~Temperature) + 1;  
        Temperature1 *= 0.0625;  
    }  
    else  
    {  
        //flag=0;  
        Temperature1 = ((TH << 8) | TL)*0.0625;  
    }  
    return Temperature1;  
}  
  
// 自动搜索ROM  
void DS18B20_Search_Rom(void)  
{  
    u8 k, l, chongtuwei, m, n, num;  
    u8 zhan[5];  
    u8 ss[64];  
    u8 tempp;  
    l = 0;  
    num = 0;  
    do  
    {  
        DS18B20_Rst(); //注意:复位的延时不够  
        Delay_us(480); //480、720  
        DS18B20_Write_Byte(0xf0);  
        for (m = 0; m < 8; m++)  
        {  
            u8 s = 0;  
            for (n = 0; n < 8; n++)  
            {  
                k = DS18B20_Read_2Bit();//读两位数据  
  
                k = k & 0x03;  
                s >>= 1;  
                if (k == 0x01)//01读到的数据为0 写0 此位为0的器件响应  
                {  
                    DS18B20_Write_Bit(0);  
                    ss[(m * 8 + n)] = 0;  
                }  
                else if (k == 0x02)//读到的数据为1 写1 此位为1的器件响应  
                {  
                    s = s | 0x80;  
                    DS18B20_Write_Bit(1);  
                    ss[(m * 8 + n)] = 1;  
                }  
                else if (k == 0x00)//读到的数据为00 有冲突位 判断冲突位  
                {  
                    //如果冲突位大于栈顶写0 小于栈顶写以前数据 等于栈顶写1  
                    chongtuwei = m * 8 + n + 1;  
                    if (chongtuwei > zhan[l])  
                    {  
                        DS18B20_Write_Bit(0);  
                        ss[(m * 8 + n)] = 0;  
                        zhan[++l] = chongtuwei;  
                    }  
                    else if (chongtuwei < zhan[l])  
                    {  
                        s = s | ((ss[(m * 8 + n)] & 0x01) << 7);  
                        DS18B20_Write_Bit(ss[(m * 8 + n)]);  
                    }  
                    else if (chongtuwei == zhan[l])  
                    {  
                        s = s | 0x80;  
                        DS18B20_Write_Bit(1);  
                        ss[(m * 8 + n)] = 1;  
                        l = l - 1;  
                    }  
                }  
                else  
                {  
                    //没有搜索到  
                }  
            }  
            tempp = s;  
            DS18B20_ID[num][m] = tempp; // 保存搜索到的ID  
        }  
        num = num + 1;// 保存搜索到的个数  
    } while (zhan[l] != 0 && (num < MaxSensorNum));  
    DS18B20_SensorNum = num;  
    //printf("DS18B20_SensorNum=%d\r\n",DS18B20_SensorNum);  
}  

DS18B20.h文件代码:

#ifndef __DS18B20_H  
#define __DS18B20_H   
    
#include "stm32f10x.h"  
  
u8 DS18B20_Init(void);  
u8 DS18B20_Read_Byte(void);  
u8 DS18B20_Read_Bit(void);  
u8 DS18B20_Answer_Check(void);  
void  DS18B20_GPIO_Config(void);  
void  DS18B20_Mode_IPU(void);  
void  DS18B20_Mode_Out(void);  
void  DS18B20_Rst(void);  
void  DS18B20_Search_Rom(void);  
void  DS18B20_Write_Byte(u8 dat);  
float DS18B20_Get_Temp(u8 i);  
  
#endif  

main.c文件代码:

#include "stm32f10x.h"  
#include "stdio.h"  
#include "string.h"//strlen、memset用到  
#include "USART.h"  
#include "Delay.h"  
#include "DS18B20.h"  
  
extern unsigned char DS18B20_ID[8][8];//检测到的传感器ID存数组  
extern unsigned char DS18B20_SensorNum;  
  
int main(void)  
{  
    u8 num=0;  
    USART1_init(9600);  
    while(DS18B20_Init())//初始化DS18B20,兼检测18B20  
    {  
        printf("DS18B20 Check Failed!\r\n");    
    }  
    printf("DS18B20 Ready!\r\n");  
    while(1)  
    {       
        DS18B20_Search_Rom();  
        printf("DS18B20_SensorNum:%d\r\n",DS18B20_SensorNum);  
      for(num=0;num<DS18B20_SensorNum;num++)  
        {  
            printf("ID:%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x TM:%.2f\r\n",DS18B20_ID[num][0],DS18B20_ID[num][1],DS18B20_ID[num][2],DS18B20_ID[num][3],DS18B20_ID[num][4],DS18B20_ID[num][5],DS18B20_ID[num][6],DS18B20_ID[num][7],DS18B20_Get_Temp(num));  
        }  
        printf("\r\n");  
        Delay_s(2);  
    }     
}

运行结果如图:

帮严博士出本科题的时候,出了一个DS18B20的分布式温度检测系统,要求肯定不仅仅是这篇文章的简略例子了。不仅单总线,一块单片机还要挂多总线,实现更多传感器数据采集,最好还配上上位机,反正把自己能想到的东西都加进来了,把一个简单的DS18B20包装得高大上。