stm32hal库ds18b20例程

### 回答1：
以下是基于STM32HAL库的DS18B20温度传感器例程：

#include "main.h"
#include "ds18b20.h"

#define DS18B20_PORT GPIOA
#define DS18B20_PIN GPIO_PIN_1

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();

  DS18B20_Init(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN);

  float temperature;

  while (1)
  {
    if (DS18B20_ReadTemperature(&temperature))
    {
      printf("Temperature: %.2f°C\n", temperature);
    }
    else
    {
      printf("Error reading temperature\n");
    }

    HAL_Delay(1000);
  }
}

void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

static void MX_GPIO_Init(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  HAL_GPIO_WritePin(DS18B20_PORT, DS18B20_PIN, GPIO_PIN_SET);

  GPIO_InitStruct.Pin = DS18B20_PIN;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
  HAL_GPIO_Init(DS18B20_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

其中，`DS18B20_Init`和`DS18B20_ReadTemperature`函数是封装好的DS18B20驱动函数，具体实现可以参考下面的代码：

#include "ds18b20.h"

void DS18B20_Init(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(1);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(480);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(60);

  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct);
}

uint8_t DS18B20_ReadByte(GPIO_TypeDef *GPIOx, uint16_t GPIO_Pin)
{
  uint8_t byte = 0;

  for (int i = 0; i < 8; i++)
  {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(2);

    HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);
    HAL_Delay(15);

    if (HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, GPIO_Pin))
    {
      byte |= 1 << i;
    }

    HAL_Delay(60);
  }

  return byte;
}

uint8_t DS18B20_ReadTemperature(float *temperature)
{
  GPIO_TypeDef *GPIOx = DS18B20_PORT;
  uint16_t GPIO_Pin = DS18B20_PIN;

  DS18B20_Init(GPIOx, GPIO_Pin);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(1);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(1);

  DS18B20_Init(GPIOx, GPIO_Pin);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_RESET);
  HAL_Delay(1);

  HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, GPIO_Pin, GPIO_PIN_SET);
  HAL_Delay(1);

  uint8_t presence = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, GPIO_Pin);

  if (!presence)
  {
    return 0;
  }

  DS18B20_Init(GPIOx, GPIO_Pin);
  DS18B20_ReadByte(GPIOx, GPIO_Pin);
  DS18B20_ReadByte(GPIOx, GPIO_Pin);

  uint8_t tempLSB = DS18B20_ReadByte(GPIOx, GPIO_Pin);
  uint8_t tempMSB = DS18B20_ReadByte(GPIOx, GPIO_Pin);

  int16_t temp = (tempMSB << 8) | tempLSB;
  *temperature = temp * 0.0625;

  return 1;
}

需要注意的是，在使用该例程之前，需要先在CubeMX中配置好GPIO引脚，并使能对应的GPIO时钟。另外，需要在main.c文件中添加stdio.h头文件，并在MX_USART2_UART_Init函数中添加`printf`函数的初始化，以便在串口助手中看到温度输出。

### 回答2：
DS18B20是一种数字温度传感器，常用于测量环境温度。在STM32HAL库中，提供了相应的例程方便我们使用DS18B20传感器。

首先，我们需要为DS18B20传感器添加对应的库文件，并配置STM32的GPIO引脚作为DS18B20的数据线。接下来，我们可以通过以下步骤使用STM32HAL库编写DS18B20例程：

1. 初始化DS18B20传感器：使用HAL_GPIO_WritePin函数将数据线拉低一段时间，然后释放。这个过程称为复位序列，用于初始化传感器。

2. 发送指令：使用HAL_UART_Transmit函数将指令写入DS18B20的数据线上。常用的指令包括启动温度转换、读取温度等。

3. 接收温度数据：使用HAL_UART_Receive函数从DS18B20的数据线上接收数据。温度数据以字节的形式传输，我们需要将接收到的字节进行解析。

4. 解析温度数据：根据DS18B20传感器的规格，温度数据的高8位和低8位组成一个16位的温度值。我们可以将接收到的两个字节合并起来，然后根据指定的分辨率进行解析，得到实际的温度值。

5. 数据处理：根据需求，我们可以对得到的温度数据进行一些处理，比如转换成摄氏度或华氏度，进行上下限判断等。

通过以上步骤，我们可以使用STM32HAL库编写DS18B20的例程。这个例程可以帮助我们读取DS18B20传感器的温度数据，并进行相应的处理。这样我们可以方便地在STM32开发板上进行温度监测和控制等应用。

### 回答3：
STM32HAL库是针对STMicroelectronics的STM32微控制器系列设计的一套硬件抽象层。DS18B20是一款数字温度传感器，可以通过一根单线总线实现与微控制器的通信。

使用STM32HAL库编写DS18B20例程的步骤如下：

1. 硬件连接：将DS18B20的VCC引脚连接到3.3V电源，将GND引脚连接到地线，将DQ引脚连接到微控制器的GPIO引脚。

2. 初始化总线：使用STM32HAL库提供的GPIO初始化函数来初始化所需的GPIO引脚。

3. 设置总线：使用STM32HAL库提供的GPIO设置函数来设置所需的GPIO引脚的输入/输出模式和上拉/下拉等参数。

4. 发送复位脉冲：使用STM32HAL库提供的函数发送复位脉冲，使传感器进入初始化状态。

5. 发送指令：使用STM32HAL库提供的函数发送读取温度命令给DS18B20。

6. 接收数据：使用STM32HAL库提供的函数接收来自DS18B20的温度数据。

7. 解析数据：使用STM32HAL库提供的函数解析接收到的温度数据，并将其转换为实际温度值。

8. 处理数据：根据需求对温度值进行处理，比如显示在LCD屏幕上、保存到内存中等。

以上是基本的DS18B20例程的步骤，具体的代码实现可以参考STM32HAL库的相关文档和示例代码。使用STM32HAL库可以简化开发过程，提高开发效率，同时也提供了丰富的功能和灵活性来满足不同的应用需求。